приложение к журналу «ЮНЫЙ ТЕХНИК»

С давних пор кристаллы вызывают у людей огромный интерес. Их тщательно исследовали, описывали красоту. Уже зная, что кристаллы при определенных условиях могут расти, старались понять механизм их роста. И первые эксперименты показали: условия роста для разных кристаллов неодинаковы. Для образования кристаллов алмаза нужны, например, высокие давления и температура. Время при этом также играет не последнюю роль. А для роста других кристаллов необходимы водные растворы кислот, щелочей и солей. Путешествуя по подземным лабиринтам, эти растворы и создали сказочные царства сталактитов и сталагмитов.

Изучая природные кристаллы, ученые заметили — ориентированы они по-разному. Что ж могло повлиять на это? Дальнейшие исследования показали — виновно магнитное поле, а точнее, перемещение со временем магнитных полюсов Земли. На рост кристаллов, очевидно, оказывают влияния и электрические поля.

Мы предлагаем убедиться в этом, проведя в школьной лаборатории серию опытов и наблюдений. Необходимое оборудование частью можно достать в физическом кабинете, а кое-что придется изготовить самому — на рисунках хорошо видно, что вам понадобится и как что сделать.

Можно догадаться, что магнитное поле больше влияет на рост кристаллов солей магнитных веществ — кобальта, никеля, железа. Например, азотнокислого кобальта, сернокислого никеля или красной кровяной соли. Разница между обычным кристаллом и выращенным в магнитном толе (переменном или постоянном) в наших условиях будет невелика, ее трудно заметить из-за несовершенства методов контроля. Но помните, разница будет тем большей, чем сильнее магнитное или электрическое поля вы создаете, чем дольше воздействуют они на процесс. И еще важно тщательно продумать постановку опытов, их методику.

Предлагаем поставить эксперименты более широко: исследуйте зависимость роста кристаллов от концентрации раствора, от температуры, от ориентирования и величины «зародыша» и, наконец, от влияния магнитных и электрических полей (переменных и постоянных).

Необходим контрольный сосуд с раствором, где кристаллизация протекает в нормальных условиях. Кристалл, выращенный там, понадобится для сравнения.

Сосуды, и контрольный и экспериментальный, должны быть по возможности одинаковыми и одинаково ориентированы в пространстве.

Нити в виде петли — на них выращиваются кристаллы — должны быть также ориентированы одинаково.

Теперь можно приступить к выращиванию кристаллов ил водных растворов. Особенно нас будут интересовать те, которые растут быстро и имеют характерную форму. Вот несколько рецептов.

В лабораторном стакане объемом 100 мл сделайте перенасыщенный раствор медного купороса, подогревая его на плитке или спиртовке. Затем закройте стакан стеклом и поставьте в холодную воду для остывания. Остывший раствор разлейте по сосудам для опытов к опустите в них одинаковые кристаллики медного купороса (на нитках) или прикрепленные к проволочкам-перекладинам ориентированные петли из тонких пушистых шерстяных ниток. Закройте сосуды стеклами и приступайте к эксперименту.

Очень интересные крупные красные кристаллы можно вырастить в растворе красной кровяной соли. Раствор готовится точно так же, как и раствор медного купороса.

В стакан всыпьте 50 г поваренной соли и налейте 100 мл поды. Размешивая и подогревая раствор, добейтесь полного растворения. Разлейте остывший раствор по сосудам и погрузите в них петли из шерстяных ниток. Затем накройте сосуды стеклами и поставьте их в помещение с постоянной температурой (например, и шкаф) на вату или поролон — от сотрясения. Процесс кристаллизации поваренной соли продолжается долго. На этот опыт может уйти несколько недель.

Красивые фиолетовые кристаллы в форме октаэдра можно вырастить из раствора хромокалиевых квасцов. По мере роста кристалла его неплохо иногда вынимать и очищать от «наслоения». Но делать это по время эксперимента не рекомендуем.

Довольно быстро растут кристаллы гипосульфита и уксуснокислого натрия. При выращивании кристаллов гипосульфита введите в раствор соли 3—4 капли глицерина на 50 мл раствора. Это позволит вырастить кристалл большого размера.

Выращенные кристаллы из опытного и контрольного сосудов сравните по форме, величине, направлению роста, взвесьте на весах. Отметьте также, какова роль «зародышей» и других внешних факторов. Условия опыта, его течение, выводы, а также рисунки кристаллов занесите в тетрадь.