Metoda krystalizace

Teorie a princip krystalizace už víme ze třídy VI. Také průběh experimentu. Zde je několik textů z učebnice fyziky:

"Nalijte roztok soli a cukru ze sklenic do samostatných talířů.", položte je na azbestovou desku a zahřívejte malým plamenem tak dlouho, dokud na dně nezůstane málo vody. Poté podšálky položte na radiátor nebo jiné teplé místo a po několika hodinách (nebo další den) Bacha, co zbylo dole “.

Když zopakujeme tuto školní zkušenost, "na dně” uvidíme krystaly v každém talíři. Budou to však velmi jemné krystaly, často menší než ty, které se vylévají ze sůl nebo cukru, je obtížné pozorovat ani při použití lupy. Důvod je prostý – krystalizace odpařením roztoku, protože tak se tato metoda krystalizace nazývá, je velmi rychlý. Příliš rychle, takže se vytvoří jeden velký krystal. Tato metoda se používá při průmyslové krystalizaci solí a cukru, když chceme přijímat tyto potraviny, a nerostou pěkné krystaly. V našem experimentu navrhuji další metodu krystalizace z roztoku – metoda pomalého chlazení.

Pojem „řešení” vysvětlující. Roztokem cukru je sladký čaj, a jakákoli polévka se solným roztokem kromě sladkých ovocných polévek. Pro krystalizaci však potřebujeme přesycený roztok, tj.. takové řešení, ve kterém nelze rozpustit ani nejmenší dodatečné množství látky. Ale množství látky, které se mohou v rozpouštědle rozpustit, záleží na teplotě. Čím vyšší je teplota, čím více např.. cukr se rozpustí v čaji. Když takové řešení vychladne, rozpustnost klesá, a přebytečné množství látky se musí oddělit od roztoku. Právě tento fyzikální jev je základem procesu krystalizace z roztoku.

Třtinový cukr a krystaly soli (napravo).

Nejjednodušší metodou krystalizace pomalým chlazením je metoda s uzavřenými bublinami, např.. nádoba s otočným víkem”. Než přistoupíte k krystalizace v jiné nádobě, nejlépe kov, vodu ohřejeme až k bodu varu. Když voda začne vřít, nalijte do něj a neustále míchejte ve vodě rozpustnou látku v takovém množství, co lze rozpustit ve vodě. Když získáme přesycené řešení, to znamená, že část látky zůstává pevná i přes neustálé míchání, přestaneme topit, počkáme, dokud kapalina nepřestane vřít a mírně se ochladí, a poté ji nalijte do nádoby přes filtrační papír a uzavřete ji těsným víkem. Před tím však musíme na spodní část víka připevnit nit, např.. hedvábí (lepidlo, nerozpustné ve vodě a odolné vůči teplotě, např.. Epidián 5 nebo distální), Na konci niti uvázat malou nit, ale správně vytvořený krystal stejné látky, které jsme rozpustili ve vodě. Umístěte uzavřenou bublinu na radiátor nebo na slunný okenní parapet a počkejte. Když je ochlazování velmi pomalé, je to na visícím krystalu, který se stává jádrem krystalizace, vyroste velmi velký a pravidelný krystal: Místo niti nalepené na dně víka můžeme použít speciální stojan ohnutý z drátu a zasunutý do dna nádoby.

Kromě dostatečně pomalého chlazení podmínka pro získání jednotlivých, jemných krystalů je čistota roztoku a výběr vhodných, snadno krystalizující látky. Dostaneme čisté řešení, když pro experiment použijeme destilovanou vodu (je snadné koupit na čerpacích stanicích a v drogeriích), všechno nádobí bude čisté, nit nebo stojan, a při dekantaci roztoku použijeme filtrační papír. Zadržuje ve vodě nečistoty a hlavně nerozpuštěné částice, které by se mohly stát dalšími nukleačními látkami. Můžeme použít cukr jako krystalizující látku, běžná domácí soda, síran sodný Na2TAK4 nebo CuSO síran měďnatý4. Nejtěžší, a doma je téměř nemožné získat krystaly soli.