Kristöllunaraðferð

Kenningin og meginreglan um kristöllun við vitum það nú þegar úr flokki VI. Einnig gangur tilraunarinnar. Hérna er nokkur texti úr eðlisfræðibók:

„Hellið saltinu og sykurlausninni úr glösunum í aðskildar undirskálar, settu þau á asbestplötu og hitaðu með litlum loga eins lengi, þar til lítið vatn er eftir neðst. Settu síðan undirskálina á ofn eða annan hlýjan stað og eftir nokkrar klukkustundir (eða daginn eftir) horfðu á það, hvað er eftir neðst “.

Þegar við endurtökum þessa skólareynslu, "á botninum” við munum sjá kristalla í hverri undirskál. Þeir verða þó mjög fínir kristallar, oft minni en þeir sem hellt eru úr salti eða sykurpakka, erfitt að fylgjast með jafnvel með stækkunargleri. Ástæðan er einföld – kristöllun með uppgufun lausnarinnar, því það er það sem þessi kristöllunaraðferð er kölluð, er mjög fljótur. Of hratt, þannig að einn stór kristall myndast. Þessi aðferð er notuð við iðnaðskristöllun á salti og sykri, þegar við viljum taka á móti þessum matvælum, og ekki vaxa fallegir kristallar. Í tilraun okkar legg ég til aðra aðferð við kristöllun úr lausn – hæg kælingaraðferð.

Hugtakið „lausn” skýrir sig sjálft. Sykurlausnin er sætt te, og hvaða súpa sem er með saltlausn nema sætum ávaxtasúpum. Til kristöllunar þurfum við hins vegar yfirmettaða lausn, þ.e.a.s.. slík lausn, þar sem ekki er hægt að leysa upp minnsta viðbótarmagn efnis. En magn efnisins, sem getur leyst upp í leysinum, fer eftir hitastigi. Því hærra sem hitastigið er, því meira t.d.. sykur leysist upp í tei. Þegar slík lausn kólnar, leysni minnkar, og umfram magn efnisins verður að aðskilja lausnina. Það er þetta líkamlega fyrirbæri sem liggur til grundvallar kristöllunarferlinu úr lausninni.

Reyrsykur og saltkristallar (á hægri hönd).

Einfaldasta kristöllunaraðferðin með hægri kælingu er lokaða kúlaaðferðin, t.d.. krukku með snúnu loki”. Áður en haldið er til kristöllun í öðru æð, helst málmur, við hitum vatnið upp að suðumarki. Þegar vatnið fer að sjóða, hella í það, hræra stöðugt í vatnsleysanlegu efninu í slíku magni, hvað er hægt að leysa upp í vatni. Þegar við fáum ofmettaða lausn, það er að hluti efnisins helst fastur þrátt fyrir stöðuga hræringu, við hættum að hita, við bíðum, þar til vökvinn hættir að sjóða og hefur kólnað aðeins, og helltu því síðan í krukkuna í gegnum síupappír og lokaðu með þéttu loki. Fyrir það verðum við hins vegar að stinga þráð í botn loksins, t.d.. silki (lím, óleysanlegt í vatni og þolir hitastig, t.d.. Farsótt 5 eða Distal), Festu lítinn þráð í enda þráðarins, en rétt mótaður kristall af sama efni, sem við leystum upp í vatni. Settu lokuðu loftbóluna yfir ofninn eða á sólríku gluggakistuna og bíddu. Þegar kólnunin er mjög hæg, það er á hangandi kristal, sem verður kjarni kristöllunar, mjög stór og venjulegur kristall mun vaxa: Í stað þess að þráður límdur á botn loksins getum við notað sérstakan rekka sveigðan úr vír og settur í botn skipsins.

Auk nægilega hægs kælingar, skilyrði fyrir því að fá einstaka, fínir kristallar eru hreinleiki lausnarinnar og val á viðeigandi, auðveldlega kristölluð efni. Við munum fá hreina lausn, þegar við notum eimað vatn í tilraunina (það er auðvelt að kaupa á bensínstöðvum og apótekum), öll áhöld verða hrein, þráður eða standur, og við munum nota síupappír þegar lausnin er hellt niður. Það mun halda óhreinindum og, meira um vert, óuppleystar agnir í vatni, sem gætu orðið viðbótar kjarnaefni. Við getum notað sykur sem kristallað efni, venjulegt heimilissóda, natríumsúlfat Na2SVO4 eða CuSO koparsúlfat4. Erfiðast, og heima er nánast ómögulegt að fá saltkristalla.