Выращивание кристаллов в домашних условиях: материал по физике

Жамбылская область, Т.Рыскуловский район, село Луговое.

Научный проект: Выращивание кристаллов в домашних условиях.

Школа: средняя школа имени М.Горького

Выполнила: Зайцева Анна Витальевна.9 «В» класс.

Дата рождения: 04.04.2002г.

Адрес: с.Луговая, ул. С.Есимова 26/1. т: 87766637405.

Руководитель: Асильбекова Гульвира Куньтубаевна.

Направление: Естествознание.

Секция:Физика

Луговое 2019 г

Содержание:

І. Введение.…….…………………………………………………. ……. 3-4

Основная часть.

1. Теория кристаллов.

1.1 Кристалл и его свойства……………..………………………. 5-7

1.2 Применение кристаллов……………………….……………... 9-10

1.3 Выращивание кристаллов в промышленности………………11-12

2. Выращивание кристаллов в домашних условиях………………..13-16

Заключение…………………………………………………………….17-18

Использованные источники и литература……………………..……19-20

I. ВВЕДЕНИЕ

Никто из вас не отличается красотой

и уникальностью снежинки.

Чак Паланик

Во все времена людей влекло и тянуло ко всему загадочному и таинственному. А находить необычное рядом, под рукой и раскрывать эти секреты было всегда интересно и приятно. Таким чудом можно назвать и обычную с виду, но в глубине окутанную тайной снежинку.

Только представьте, зима. Идёт снег. С неба спускаются и плавно ложатся на ладони хрупкие и узорчатые снежинки. И каждый раз, рассматривая их, мы замечаем, что все они разные, непохожие друг на друга, как отпечатки пальцев человека. Один ученый сделал 2500 фотоснимков снежинок и никакие две из них не совпадали. Несомненно, снежинки - это одно из самых красивых, удивительных, сложных и абсолютно уникальных творений природы.

Но что, же мы знаем об этой диковинке? «Снежинка - это снежный или ледяной кристалл, чаще всего в форме шестилучевой по концам звёздочек или шестиугольных пластинок». Значит, снежинка - это кристалл? Да, но для нас слово «кристалл» всегда было связано с чем-то редким, драгоценным, исключительным, таким как драгоценные камни. Но не нужно искать кристаллические тела далеко, достаточно только внимательно посмотреть вокруг и можно обнаружить, что в нашей жизни кристаллы встречаются повсюду. Это и снег, и поваренная соль, и сахарный песок, и гранит, и песок, и железо, и медь. И на этом список не заканчивается, ведь в последнее время учёные, достигнув огромных знаний, научились выращивать кристаллы в лабораториях искусственным путём. И

так часто они используются и применяются в промышленности, в науке, в быту человека, что можно сказать, что мы живём в мире кристаллов. И этот

мир для нас ещё настолько загадочен, необъятен, но, в то же время, привлекателен, что я решила хоть немножко утолить своё любопытство и приотворить дверцу в страну под названием «Кристаллы».

Меня очень заинтересовало, и то, как мастерица-природа создаёт свои причудливые шедевры, и то, как профессора трудятся, словно алхимики, над созданием кристаллов. И самой захотелось побыть в роли учёного и рукодельницы и попытаться самой вырастить такую красоту.

Так я определилась с темой исследования: «Выращивание кристаллов в домашних условиях».

Предмет исследования: соль и кристаллы соли.

Цель исследования: научиться выращивать кристаллы из солённо-водных

растворов.

Задачи исследования:

узнать что такое кристалл, виды кристаллов, способы выращивания кристаллов и какое значение они имеют в жизни человека.

подобрать доступное оборудование и сырье для производства кристаллов.

вырастить кристаллы из сол солённо-водных растворов.

освоить методику выращивания кристаллических тел;

провести наблюдения за процессом кристаллизации;

выработать рекомендации по выращиванию кристаллов.

II. Основная часть.

1. Теория кристаллов.

1.1. Кристалл и его свойства.

«Почти весь мир кристалличен.

В мире царит кристалл и его

твердые, прямолинейные законы».

А.Е. Ферсман.

Представление древних ученых о кристаллах мало отличалось от сказок и легенд. Они верили, что хрусталь образуется изо льда, а алмаз – из хрусталя.

Кристаллы люди наделяли множеством таинственных свойств, они были способны исцелять болезни, предохранять от яда и даже влиять на судьбу человека.…

Первые кристаллы были обнаружены тысячелетия назад в Альпах. Люди нашли абсолютно прозрачные, красивые тела по внешнему виду напоминающие лёд и ученые предположили, что вода, находясь при очень

низких температурах, застывает и теряет способность таять, даже если её нагревать. Недаром слово «кристалл» в переводе с древнегреческого означает «лёд».

В глубокой древности кристаллами называли только горный хрусталь, позже кристаллами стали называли любые природные твёрдые минералы, которые имели правильную геометрическую форму.

Что же такое кристалл?

Криста́ллы — это твердые тела, атомы или молекулы которых занимают определенные, упорядоченные положения в пространистве.Следствие этого- правильная внешняя форма кристалла. Например, крупинка обычной поваренной соли имеет плоские грани, составляющие друг с другом прямые углы. Это можно заметить, рассматривая соль с помощью микроскопа. А как геометрически правильна форма снежинки! В ней также отражена геометрическая правильность внутреннего строения кристаллического твердого тела- льда.

Все кристаллические тела подразделяются на монокристаллы и поликристаллы. Монокристалл это отдельный ограненный кристалл, например, крупинки соли и песка, алмаз, топаз. А вот поликристалл – это кристалл, состоящий из большого числа мелких кристаллов какого-либо вещества. Примерами поликристалла являются: сахар-рафинад, металлы, сплавы, керамика и многое другое.

Кристаллы, выросшие в естественных условиях, имеют форму правильных многогранников. Грани любого кристалла всегда плоские, рёбра между гранями прямолинейные. Если же во время роста кристалла изменить температуру, давление и другие условия, то идеальная кристаллическая структура вещества может нарушиться. В нем будут появляться различные дефекты, а от них уже будут зависеть различные свойства кристалла. Рассмотрим основные свойства кристаллов:

1.Плоскогранность и пряморебренность.

2.Симметрия, т. е. свойство совмещаться в разных положениях с положением исходным. В симметричности кристаллических тел легко убедиться, если посмотреть фотографии снежинок .

3.Анизотропия. Смысл этого слова – разный по всем направлениям. Например, кристаллические пластины слюды легко расщепляются лишь по плоскостям параллельным его пластичности, а вот в поперечном направлении расщепить их значительно труднее.

Конечно же, это не все свойства, которыми обладает кристалл, но я постаралась назвать самые главные.

Эти удивительные снежинки.

1.3. Применение кристаллов.

Из кристаллов делают много нужных вещей и их область применения достаточно велика. Кристаллы сыграли важную роль во многих технических новинках 20 века.

В оптике их используют для изготовления линз, призм и других элементов оптических установок;

В часовой промышленности опорные инструменты изготавливают из искусственных кристаллов рубина или сапфира, также кристаллы рубина используются в лазерах. Первый лазер на рубине был создан в 1960 году. Оказалось, что кристалл рубина усиливает свет. Луч лазера обладает огромной мощностью, он может прожигать листы железа, сваривает провода. Применяется в глазной хирургии.

В акустике не обойтись без пьезокристаллов. Их применяют для воспроизведения, записи и передачи звука. Также их используют для измерения слабых изменений температур, для измерения давления крови, давления соков в стеблях растений, давления при выстреле в стволе артиллерийского орудия и т.д.

Самый твердый из природных материалов – алмаз. Благодаря своей твердости он играет огромную роль в технике. Буровые инструменты, алмазные пилы, сверла, граверные инструменты и это ещё далеко не все области применения алмаза.

Большая область полупроводниковой электроники основана на полупроводниковых кристаллах(германий и кремний). Компьютеры, системы связи, транзисторы, микросхемы, солнечные батарее – это лишь небольшая область применения полупроводников.

Также существует много интересных методов применения кристаллов в области терапии, нужно приложить к больному месту камень или просто носить его как украшение.

Здесь приведены только примеры применения кристаллов в технике, но ведь и дома в которых мы живем, дороги по которым мы ходим, и транспорт на котором мы ездим, сделаны из кристаллов. Ну и, конечно, же, нельзя не упомянуть ещё об одной отрасли, где кристаллы нашли свое применение – это ювелирная промышленность. Зайдя в любой ювелирный салон можно найти огромный выбор украшений с камнями, перед которыми не могут устоять как женщины, так и мужчины.

А знаете ли вы, что существует много интересных методов применения кристаллов в области терапии. Нужно приложить к больному месту камень или просто носить его как украшение.

Так что можно смело утверждать: без кристаллов большая часть деятельности человека окажется невозможной. Можно еще долго и более подробно продолжать рассказ о применении кристаллов в нашей жизни. Но мы этого делать не будем, потому, что это может быть темой другой исследовательской работы. А мы же ещё должны рассмотреть вопрос выращивания кристаллов в промышленных условиях.

1.3. Выращивание кристаллов в промышленности.

Из предыдущего пункта стало понятно, что роль кристаллов в нашей жизни очень велика и в природе просто нет такого огромного количества кристаллов, чтобы удовлетворить все запросы. И здесь на помощь приходят искусственные кристаллы. Выращивание кристаллов превратилось в настоящую отрасль промышленности. Были…