Цель исследования: Изучение информации о кристаллах Задачи исследования: 1. Вырастить кристаллы различных веществ 2. Выявить свойства кристаллов 3. Использование кристаллов

Медный купорос пятиводный сульфат меди (II) CuSO4.5H2O. В древности его называли витриолом (от латинского слова vitrum стекло), так как крупные кристаллы напоминают цветное синее стекло. Медный купорос применяют в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями и болезнями растений, в промышленности при производстве искусственных волокон, органических красителей, минеральных красок, мышьяковистых химикатов, для обогащения руды при флотации, при воронении стали, в гальванопластике и др. В природе CuSO4.5H2O встречается в виде минерала халькантита. Изучая содержание Web-сайтов, посвященных проблеме кристаллов, я увидел, что многим нравится работать именно с медным купоросом. Очевидно, что одна из причин доступность этого вещества и его относительно малая токсичность. Медный купорос можно легко достать в любом магазине «Все для сада и огорода».

Кристаллы: Наверное, все видели кристаллы воды - лёд. Вы часто рассматривали узоры на окнах зимой, а это ведь тоже кристаллы воды. Кристаллы бывают разной формы. Иногда образуются дендриты - это кристаллы, похожие на веточки дерева. Они очень хрупкие, но очень красивые. Это дендриты серебра и золота:

Чтобы вырастить кристалл дома, потребуется стеклянная банка, проволочка и нитка, да еще необходимый запас соли, кристаллы которой вы собираетесь выращивать. Очень эффектно выглядят "доморощенные" кристаллы медного купороса ярко-синего цвета и хромокалиевых квасцов (фиолетовые), хороши и бесцветные кубики поваренной соли. ШАГ 1. Сначала приготовим как можно более концентрированный раствор выбранной соли, внося соль в стакан с водой, - до тех пор, пока очередная порция соли не перестанет растворяться при перемешивании. После этого слегка подогреем смесь, чтобы добиться полного растворения соли. Для этого стакан поставим в кастрюлю с теплой водой. ШАГ 2. Полученный концентрированный раствор перельем в банку или химический стакан; туда же с помощью проволочной перемычки (можно также сделать перемычку из стержня шариковой ручки) подвесим на нитке кристаллическую "затравку" - маленький кристаллик той же соли - так, чтобы он был погружен в раствор. На этой "затравке" и предстоит расти будущему экспонату вашей коллекции кристаллов.

На фотографии показано, как надо нагревать воду в стакане. Это надо делать при помощи водяной ванночки. Иначе медный купорос будет прикипать к стакану. Воду надо нагреть до градусов. Теперь мы будем постепенно насыпать медный купорос постоянно размешивая получившийся раствор. После того как мы закончили насыщать раствор, мы должны его остудить до комнатной температуры, чтобы кристалл получился ровным.

Перед тем как переливать раствор в чистый стакан, его надо процедить. Делаем это при помощи обычного медицинского бинта, сложенного в несколько раз, ещё стакан надо ополоснуть кипятком. Это делается для того, чтобы в стакане кристаллы нарастали на затравку, а не на частички мусора, которые попали в стакан вместе с медным купоросом, тогда кристалл будет расти быстрее.

Помешать затравку в стакане надо строго по середине, как от поверхности ко дну, так и от краев стакана. Если кристалл будет касаться или находиться близко к стенкам или ко дну, кристалл может прирасти так как он растет довольно быстро. В конечном итоге придется разбивать стакан или банку.

Если кристалл сильно вырос, его можно поместить в большую банку. Но если вы поместили кристалл, в сосуд большего объема, не забывайте, что чем больше объем сосуда, тем больше надо медного купороса. Иначе раствор будет не перенасыщенным.

Кристаллы можно вырастить разной формы. Чтобы вырастить кристалл с четкими гранями(как показано на фото слева). Надо каждый день вынимать кристалл из сосуда, нагревать и перемешивать осадок. Если же вы хотите вырастить кристалл с большим количеством маленьких граней(как на фото справа), кристалл следует опускать в теплый раствор (50 градусов) и не тревожить сосуд.

После того как вы закончили выращивать кристалл, его желательно покрыть лаком для ногтей. Это для того, чтобы кристалл со временем не начал разрушаться. Так как кристаллы медного купороса имеют свойство выветриваться, они со временем станут мутноватого цвета и станут уменьшаться. Это показано на фотографии в верхней части кристалла.

Драгоценные камни минералы, которые обладают красивым внешним видом (как правило, только после полировки или огранки) и при этом достаточно редки, а как следствие и дороги. Их широко используют для производства ювелирных изделий, собирают в коллекциях, используют как банковские активы. Трудно отличимые на вид имитации большинства драгоценных камней изготавливаются искусственно, имитации или подделки многих драгоценных камней делались ещё во времена Древнего Рима (в наши дни такие синтетические камни и имитации самоцветов весьма популярны, так как стоят намного дешевле). В 1902 году французский химик М. А. Вернейль впервые получил и начал поставлять на мировой рынок синтетические рубины, а чуть позже синтетические сапфиры и синтетическую шпинель. Появление большого количества синтетических камней не снизило, а, наоборот, повысило значение и стоимость натуральных, природных самоцветов. Менее редкие минералы часто называют полудрагоценными. Изучением драгоценных камней как минералов и поисками способов их точного распознавания от синтетических подделок занимается раздел минералогии, называемый геммология.

Изумруд (устар. смарагд) драгоценный камень 1-го класса. Крупные бездефектные изумруды густого тона весом от 5 карат ценятся дороже алмазов. Изумруд является прозрачной разновидностью берилла, окрашенной в травянисто-зелёный цвет оксидом хрома или оксидом ванадия, иногда с примесью оксида железа (южноафриканские изумруды). Твёрдость изумруда составляет 7,5-8 единиц по шкале Мооса (твёрдость алмаза 10). Идеальный изумруд прозрачный камень равномерно распределённого насыщенного цвета. Главный критерий качества изумруда его цвет, на втором месте прозрачность. Натуральные изумруды почти всегда имеют трещины и расколы. Основное применение изумрудов для производства ювелирных украшений. Оценка качества ювелирных камней производится в соответствии с международными требования. Большей ценностью обладают ярко-зеленые кристаллы с незначительными включениями. Яркий цвет - основной фактор, влияющий на цену. Изумруды используются для создания твердотельных лазеров

Топаз полудрагоценный камень, минерал из группы островных силикатов алюминия (Al2[SiO4](F, OH)2). Примеси Fe2+, Fe3+, Ti, Cr, V и др. Кристаллизуется в ромбической сингонии, ромбо дипирамидальный вид симметрии. В качестве драгоценного камня бесцветный топаз пользуется малым спросом и стоит недорого. Но по-прежнему ценятся экземпляры, природноокрашенные в золотисто-розовый, голубой и винно-жёлтый цвета. Бесцветный топаз слишком слабо отличается от кварца. Однако в виде хорошо образованных кристаллов он сохранил свою привлекательность для минералогических коллекций. Кристаллы топаза часто огранены множеством граней. Особо ценятся прозрачные кристаллы с включениями и «полихромные», двухцветные кристаллы. Например, встречаются редкие экземпляры топаза с зонами голубого и винно- жёлтого цвета в одном кристалле. После огранки они за счёт смешения составных цветов выглядят зеленоватыми, смотрятся необычайно красиво и высоко ценятся.

Алмаз (от араб. ألماس, almās, тур. elmas, которое идёт через арабск. из др.-греч. δάμας «несокрушимый») минерал, кубическая аллотропная форма углерода. При нормальных условиях метастабилен и может существовать неограниченно долго, превращаясь в стабильный в этих условиях графит только при нагревании. Алмаз уже многие столетия является популярнейшим и дорогим драгоценным камнем. В то время как цена других драгоценных камней определяется модой и постоянно меняется, алмаз остаётся островком стабильности на бурном рынке драгоценностей. В значительной степени такое устойчивое положение алмаза обусловлено высокой монополизацией этого рынка. Фирма «Де Бирс», на долю которой приходится около 50 % мировой добычи, разрабатывает месторождения Ботсваны, ЮАР, Намибии и Танзании.

Сапфир (от др.-греч. σάπφειρος (sappheiros) синий камень, возм. от ивр. ספּיר(sapir) или персидского названия с тем же значением) одна из разновидностей минерала корунда, драгоценный камень разных оттенков, преимущественно синего цвета. Химическая формула Al2O3 (оксид алюминия). Сапфир характеризуется высокой твёрдостью (9 по Моосу) и сильным блеском. Коэффициент преломления света 1,762-1,778. Сапфиры имеют очень богатую цветовую гамму. Синий цвет сапфира обусловлен примесями титана и железа в матрице Al2O3. Кроме камней привычного нам синего цвета, встречаются ювелирного качества экземпляры корунда оранжевого, розово-оранжевого, жёлтого, зелёного и розового цветов (т. наз. «фантазийные сапфиры»), а также бесцветные («лейкосапфир»). Высоко ценятся также «звёздчатые» разновидности сапфира с хорошо выраженным эффектом астеризма. Более всего ценится умеренной интенсивности васильково-синий бархатистый цвет. Слишком тёмноокрашенные сапфиры, в отличие от изумруда, ценятся меньше.

Фотонный кристалл это материал, структура которого характеризуется периодическим изменением показателя преломления в пространственных направлениях [1]. В другой работе[2] встречается расширенное определение фотонных кристаллов «фотонными кристаллами принято называть среды, у которых диэлектрическая проницаемость периодически меняется в пространстве с периодом, допускающим брэгговскую дифракцию света». В третьей работе[3] встречается определение фотонных кристаллов в иной форме «уже более 10 лет на слуху структуры с фотонной запрещённой зоной, которые получили краткое название фотонные кристаллы (photonic crystals)». С фотонными кристаллами связывают будущее современной электроники. В данный момент идёт интенсивное изучение свойств фотонных кристаллов, разработка теоретических методов их исследования, разработка и исследование различных устройств с фотонными кристаллами, практическая реализация теоретически предсказанных эффектов в фотонных кристаллах, и предполагается, что: Лазеры с фотонными кристаллами, новый класс дисплеев, фотонные сверхпроводники.

Жидкие кристаллы (сокращённо ЖК) вещества, обладающие одновременно свойствами как жидкостей (текучесть), так и кристаллов (анизотропия). По структуре ЖК представляют собой жидкости, похожие на желе, состоящие из молекул вытянутой формы, определённым образом упорядоченных во всем объёме этой жидкости. Наиболее характерным свойством ЖК является их способность изменять ориентацию молекул под воздействием электрических полей, что открывает широкие возможности для применения их в промышленности. Например, жидкие кристаллы в виде плёнки наносят на транзисторы, интегральные схемы и печатные платы электронных схем.

ru.wikipedia.org Всю информацию можно найти на этих сайтах. Благодарим за внимание!