Stap 10: Meer informatie over kristalgroei
MEER INFO!
Hier is meer info over het groeien van kristallen van http://nobel.scas.bcit.ca/ om uw belang en experimenten te informeren!
De studie van kristallen en hun structuur is een veld met de naam kristallografie. Een kristal is een vaste stof die bestaat uit de verschillende atomen of moleculen bedisseld in een uniforme herhalend patroon gebaseerd op zijn unieke vorm. Dit resulteert in het materiaal met een specifieke vorm en kleur, en met andere karakteristieke eigenschappen. Kristallen kunnen groot of klein, maar ze hebben allemaal dezelfde "vorm". Neem een kijkje op de weergave van kristallen in het lab. Zout en suiker zijn voorbeelden van kristallen. Keukenzout is NaCl en heeft een kubus-vormige structuur. Sneeuwkristallen vormen een zes-zijdige structuur. Diamant (gebruikt in sieraden en snijgereedschappen) is ook een voorbeeld van een kristal; het is gemaakt van zuivere koolstof. Grafiet (gebruikt in potloden en smeermiddelen) is ook een kristal gemaakt van koolstof.
Hoe zijn kristallen gegroeid?
Een oplosmiddel (water) in een oplossing, kan slechts een bepaalde hoeveelheid opgeloste stof volhouden. Dit heet thesolubility van een oplossing. Wanneer de temperatuur van de oplossing wordt verhoogd, kan warm water meer vaste stof dan koud water ontbinden. Dit is omdat verwarmd water moleculen bewegen verder uit elkaar, waardoor ruimte voor meer vaste stof te ontbinden. Wanneer niet meer van de vaste stof kan worden ontbonden, wordt de oplossing verzadigd gezegd. Als deze oplossing afkoelt, de watermoleculen dichter bij elkaar plaatsen weer en er is minder ruimte voor de oplossing te houden zo veel van de opgeloste vaste stof. Kristallen beginnen te vormen en te bouwen op elkaar als het water van de overtollige opgeloste stof loslaat. Dit proces heet herkristallisatie en, afhankelijk van voorwaarden, kan men een massa van vele kleine kristallen of één groot kristal verkrijgen.
Hoe kristallen vormen en hoe wij controle over het tempo van de groei?
In dit experiment, zal u het groeien van kristallen van een verzadigde oplossing. Tijdens de herkristallisatie, kristallen gaan groeien door een proces genaamd "nucleatie". Deeltjes van stof op het oppervlak van de oplossing kunnen crystalization starten. Deze situatie is echter enigszins ongecontroleerde. Als u beheerste groei, een "zaad kristal" op een stuk draad is gekoppeld en wordt ondergedompeld in de oplossing. Als de temperatuur van de oplossing dalen blijft, zullen meer kristallen accumuleren op de draad. Het tarief waartegen kristallisatie optreedt zal van invloed zijn op de kwaliteit van de kristallen. De beste kristallen zijn degenen die langzaam groeien.
KERNBEGRIPPEN
Crystal - een kristal is een vaste stof met een duidelijke geometrische vorm. De vorm bestaat uit een vlotte, vlakke oppervlakken die voldoen aan scherpe randen of hoeken.
Kristallografie - een tak van de scheikunde die zich bezighoudt met kristallen en hun structuur.
Nucleatie - wanneer opgeloste moleculen in een verzadigde oplossing een deeltje van stof of een effen tegenkomen oppervlak (zoals een tekenreeks of een entkristal), zij zullen neigen te adsorberen en aggregaat op het oppervlak. De stevige ondergrond voorziet de nucleatie site in de vorming van kristallen.
Herkristallisatie - herkristallisatie is een proces dat is gebruikt voor het zuiveren van massief materiaal door ontbinding van de vaste stof in een geschikte vloeistof en vervolgens met het materiaal komen uit oplossing in kristallijne vorm.
Verzadigde oplossing - oplossing waarin de maximale hoeveelheid opgeloste stoffen wordt opgelost in het oplosmiddel.
Entkristal - een startende oppervlak voor een groeiende kristal.
Vorm van Crystal - de atomen in een kristal occupy posities met duidelijke geometrische relaties met elkaar zijn verbonden. Deze structurele regeling van de atomen. wordt uniek gedefinieerd door de chemie van de stof en bepaalt de vorm van het kristal. In de kristallografie, de vormen van de kristallen kunnen worden gegroepeerd in zeven systemen: kubieke tetragonale zeshoekige trigonaal orthorhombisch monoklien trikliene
Oplosbaarheid - de maximale hoeveelheid opgeloste stof die kan worden opgelost in een bepaalde hoeveelheid oplosmiddel bij een gegeven temperatuur staat bekend als de oplosbaarheid van de opgeloste stof. De oplosbaarheid van de opgeloste stof verhoogt meestal met een verhoging van de temperatuur. Solute - opgeloste stof in een oplossing.
Oplossing - een uniforme mengsel van twee of meer stoffen. Bijvoorbeeld is suiker, opgelost in water een oplossing.
Oplosmiddel - de vloeistof waarin de opgeloste stof is opgelost. Het oplosmiddel van keuze in dit project is water.
