Metodo di cristallizzazione

La teoria e il principio della cristallizzazione sappiamo già dalla classe VI. Anche il corso dell'esperimento. Ecco alcuni testi da un libro di testo di fisica:

“Versare la soluzione di sale e zucchero dai bicchieri in piattini separati, metterli su una piastra di amianto e scaldare a fiamma bassa il più a lungo, finché non rimane poca acqua sul fondo. Quindi mettete i piattini su un termosifone o altro luogo caldo e dopo qualche ora (o il giorno dopo) guardalo, cosa resta in fondo".

Quando ripetiamo questa esperienza scolastica, "sul fondo” vedremo dei cristalli in ogni piattino. Tuttavia, saranno cristalli molto fini, spesso più piccoli di quelli versati da una bustina di sale o zucchero, difficile da osservare anche con una lente d'ingrandimento. Il motivo è semplice – cristallizzazione per evaporazione della soluzione, perché è così che si chiama questo metodo di cristallizzazione, è molto veloce. Troppo veloce, in modo che si formi un grande cristallo. Questo metodo viene utilizzato nella cristallizzazione industriale di sale e zucchero, quando vogliamo ricevere questi alimenti, e non crescono dei bei cristalli. Nel nostro esperimento, propongo un altro metodo di cristallizzazione da soluzione – metodo di raffreddamento lento.

Il termine "soluzione” autoesplicativo. La soluzione zuccherina è il tè dolce, e qualsiasi zuppa con soluzione di sale eccetto le zuppe di frutta dolce. Per la cristallizzazione, invece, abbiamo bisogno di una soluzione sovrasatura, cioè. una tale soluzione, in cui anche la più piccola quantità aggiuntiva di sostanza non può essere dissolta. Ma la quantità della sostanza, che può dissolversi nel solvente, dipende dalla temperatura. Più alta è la temperatura, più ad es.. lo zucchero si dissolverà nel tè. Quando una tale soluzione si raffredda, la solubilità diminuisce, e una quantità in eccesso della sostanza deve separarsi dalla soluzione. È questo fenomeno fisico che sta alla base del processo di cristallizzazione dalla soluzione.

Zucchero di canna e cristalli di sale (sulla destra).

Il metodo più semplice di cristallizzazione mediante raffreddamento lento è il metodo a bolle chiuse, per esempio.. barattolo con coperchio girevole”. Prima di procedere a cristallizzazione in un altro recipiente, preferibilmente in metallo, scaldiamo l'acqua fino al punto di ebollizione. Quando l'acqua inizia a bollire, versare in esso, mescolando costantemente la sostanza idrosolubile in tale quantità, cosa si può sciogliere in acqua. Quando otteniamo una soluzione supersatura, cioè, parte della sostanza rimane solida nonostante l'agitazione costante, smettiamo di riscaldare, aspettiamo, fino a quando il liquido smette di bollire e si è leggermente raffreddato, e poi versarlo nel barattolo attraverso una carta da filtro e chiuderlo con un coperchio stretto. Prima di ciò, però, dobbiamo infilare un filo sul fondo del coperchio, per esempio.. seta (colla, insolubile in acqua e resistente alla temperatura, per esempio.. Epidian 5 o distale), Lega un piccolo filo alla fine del filo, ma un cristallo correttamente formato della stessa sostanza, che abbiamo sciolto in acqua. Posiziona la bolla chiusa sul termosifone o sul davanzale soleggiato e aspetta. Quando il raffreddamento è molto lento, è su un cristallo appeso, che diventa il nucleo di cristallizzazione, crescerà un cristallo molto grande e regolare: Invece di un filo incollato sul fondo del coperchio, possiamo usare una cremagliera speciale piegata da un filo e inserita nel fondo della nave.

Oltre ad un raffreddamento sufficientemente lento, condizione per ottenerne di individuali, cristalli fini è la purezza della soluzione e la selezione dell'appropriato, sostanze facilmente cristallizzanti. Otterremo una soluzione pulita, quando usiamo acqua distillata per l'esperimento (è facile da acquistare nelle stazioni di servizio e nelle farmacie), tutti gli utensili saranno puliti, filo o supporto, e useremo la carta da filtro durante la decantazione della soluzione. Tratterrà le impurità e, soprattutto, le particelle non disciolte nell'acqua, che potrebbero diventare agenti nucleanti aggiuntivi. Possiamo usare lo zucchero come sostanza cristallizzante, normale bicarbonato di sodio fatto in casa, solfato di sodio Na2COSÌ4 o CuSO solfato di rame4. Il più difficile, e in casa è quasi impossibile ottenere cristalli di sale.