Kristallisationsmetod

Teorin och kristalliseringsprincipen vi vet redan från klass VI. Också experimentets gång. Här är lite text från en fysiklärobok:

“Häll salt- och sockerlösningen från glasen i separata fat, lägg dem på en asbestplatta och värm med en liten eld så länge, tills det är lite vatten kvar i botten. Lägg sedan faten på en värmeelement eller annan varm plats och efter några timmar (eller nästa dag) se upp, vad finns kvar längst ner ".

När vi upprepar denna skolupplevelse, "på botten” vi kommer att se kristaller i varje fat. De kommer dock att vara mycket fina kristaller, ofta mindre än de som hälls ur ett salt- eller sockerpaket, svårt att observera även med ett förstoringsglas. Anledningen är enkel – kristallisation genom indunstning av lösningen, för det är vad denna kristallisationsmetod kallas, är väldigt snabbt. För snabbt, så att en stor kristall bildas. Denna metod används vid industriell kristallisation av salt och socker, när vi vill ta emot dessa livsmedel, och inte växer fina kristaller. I vårt experiment föreslår jag en annan metod för kristallisering ur lösning – långsam kylmetod.

Termen "lösning” självförklarande. Sockerlösningen är sött te, och någon soppa med saltlösning utom söta fruktsoppor. För kristallisering behöver vi dock en övermättad lösning, dvs.. en sådan lösning, där även den minsta ytterligare mängden ämne inte kan lösas. Men mängden av ämnet, som kan lösas i lösningsmedlet, beror på temperaturen. Ju högre temperatur, ju mer t.ex.. socker löses upp i te. När en sådan lösning svalnar, lösligheten minskar, och en överskott av ämnet måste separeras från lösningen. Det är detta fysiska fenomen som ligger till grund för kristallisationsprocessen från lösningen.

Rörsocker och saltkristaller (till höger).

Den enklaste metoden för kristallisering genom långsam kylning är metoden med sluten bubbla, t.ex.. burk med snoddlock”. Innan du fortsätter till kristallisation i ett annat kärl, företrädesvis metall, vi värmer upp vattnet till kokpunkten. När vattnet börjar koka, häll i den och rör om den vattenlösliga substansen i en sådan mängd, vad kan lösas i vatten. När vi får en övermättad lösning, det vill säga en del av ämnet förblir fast trots konstant omrörning, vi slutar värma, vi väntar, tills vätskan slutar koka och har svalnat något, och häll den sedan i burken genom ett filterpapper och stäng den med ett tätt lock. Innan det måste vi dock fästa en tråd i lockets botten, t.ex.. silke (lim, olösligt i vatten och temperaturbeständigt, t.ex.. Epidian 5 eller Distal), Knyt en liten tråd i slutet av tråden, men en korrekt bildad kristall av samma ämne, som vi löste upp i vatten. Placera den stängda bubblan över kylaren eller på den soliga fönsterbrädan och vänta. När nedkylningen är mycket långsam, det är på en hängande kristall, vilket blir kärnan för kristallisering, en mycket stor och regelbunden kristall kommer att växa: Istället för en tråd limmad på lockets botten kan vi använda ett specialställ som böjs från en tråd och sätts in i kärlets botten.

Förutom tillräckligt långsam kylning, ett villkor för att få enskilda, fina kristaller är lösningens renhet och valet av lämpligt, lätt kristalliserande ämnen. Vi får en ren lösning, när vi använder destillerat vatten för experimentet (det är lätt att köpa på bensinstationer och apotek), alla redskap kommer att vara rena, tråd eller stativ, och vi använder filterpapper vid dekantering av lösningen. Det kommer att bibehålla orenheter och, ännu viktigare, icke-upplösta partiklar i vatten, som kan bli ytterligare kärnbildande medel. Vi kan använda socker som ett kristalliserande ämne, vanlig hem bakpulver, natriumsulfat Na24 eller CuSO kopparsulfat4. Det svåraste, och hemma är det nästan omöjligt att få saltkristaller.