Ознайомившись з цим матеріалом можна дізнатися багато нового про кристали та способи їх вирощування в домашніх умовах.

"Що таке кристали?"

Щоб зрозуміти, що таке кристали, потрібно пригадати, що тверді тіла поділяють на дві великі групи - кристалічні й амфорні. У кристалічних тілах молекули, атоми чи йони розташовані не хаотично, а впорядковано, утворюючи кристалічну ґратку (амфорні тіла кристалічної ґратки не мають, отже кристали вони не утворюють). Саме наявність кристалічної гратки забезпечує упорядкованість внутрішньої будови кристала, надаючи йому вигляд багатогранника з плоскими гранями, лінії перетину яких є ребрами, а точки перетину ребер - вершинами. Існує багато типів кристалічних ґраток і систем. Вивченням кристалів та їх властивостей займається наука кристалографія.

Правильну геометричну форму і єдину кристалічну структуру мають лише монокристали (одиночні кристали речовини). Іноді декілька монокристалів зростаються разом, утворюючи полікристал. Полікристали складаються з монокристалів різного розміру, не мають правильної геометричної форми.

"Як можна виростити кристал

в домашніх умовах?"

Є багато способів вирощування кристалів, але зазвичай в домашніх умовах застосовують метод повільного випаровування розчинника.

Загальна техніка вирощування кристалу є доволі простою. Перший його етап - приготування насиченого розчину (розчин, у якому взята речовина за даних умов більше не розчиняється). Найчастіше його готують за допомогою гарячої води, бо розчинність більшості речовин, з яких вирощують кристали цим способом, зростає з підвищенням температури. На практиці це виглядає так: у посудину насипається речовина, заливається невеликою кількість окропу (або просто дуже гарячої води), інтенсивно розмішується. Це повторюється, доки не розчиниться вся (або майже вся) речовина, але треба слідкувати, щоб не було надлишку води. Коли розчин трішки охолоне, його треба профільтрувати для очищення. Звісно, краще фільтрувати за допомогою спеціальних хімічних фільтрів, але можна скористатися ватою (у лійку вкласти плаский нерозпушений шматок вати, слідкувати, щоб весь розчин пройшов через нього) чи паперовим рушником, склавши його конусом. Отриманий розчин треба залишити на декілька годин для охолодження і формування кристаликів на дні.

Також насичений розчин можна готувати, використовуючи воду кімнатної температури. Для цього у певну кількість води всипають надлишок речовини та інтенсивно розмішують. З часом речовини не стає візуально менше, але розчин може ще не бути насиченим - речовина продовжуватиме розчинятися, але доволі повільно. Тому розчин з надлишком речовини на дні доцільно залишити на 1-2 доби, час від часу його перемішуючи. Після цього отриманий розчин треба відфільтрувати і залишити на декілька днів. За цей час певна кількість води випарується, а на дні виростуть невеликі кристалики.

Коли насичений розчин готовий, його потрібно обережно перелити в ємність, у якій ростиме кристал. Дуже зручно вирощувати кристал у пластиковому одноразовому стаканчику, бо він має оптимальні розміри і площу поверхні випаровування розчину, а матеріал, з якого зроблений стаканчик, не реагує з розчиненою речовиною. Після фільтрування розчину потрібно обрати кристал для подальшого вирощування. Для цього сформовані на дні ємності кристали треба обережно пересипати на рівну поверхню, обережно їх роз’єднати (якщо вони зрослися разом) і обрати найкращий монокристал. Він повинен бути правильної форми і не мати наростів. Оптимальний розмір - декілька міліметрів. Якщо всі кристали виявилися непридатними для вирощування (наприклад, занадто малими), то варто зачекати, доки у відфільтрованому розчині з'являться нові кристали необхідного розміру і форми, спробувати обрати потрібний із них.

Обраний кристал потрібно прив'язати на рибальський шнур (волосінь) чи тонку нитку і підвісити у стаканчику з насиченим розчином так, щоб він не торкався стінок чи дна і не знаходився дуже близько до поверхні (для цього нитку можна прив'язати на паличку чи олівець). Посудину з розчином і підвішеним кристалом треба поставити в місце з малими амплітудами коливання температур і гарним доступом повітря. Щоб у розчин не потряпляв пил, його можна накрити серветкою. Далі потрібно лише чекати...

Вода з розчину буде поступово випаровуватися, а розчинена речовина формуватиме кристал. Раз в 1-2 дні потрібно перевіряти стан кристалу. Якщо дно чи стінки ємності будуть вкриватися невеличкими кристалами, то розчин потрібно профільтрувати в іншу посудину, помістивши в неї кристал. Потрібно слідкувати, щоб ємність, в якій росте кристал була чистою, бо інакше це може вплинути на зовнішній вигляд прив’язаного кристалу. Якщо на волосіні чи нитці наростатимуть кристалики, то їх потрібно обережно змивати. Також треба слідкувати, щоб маленькі кристали-паразити не наростали на нашому основному кристалі (якщо вони наростають на ньому, то їх також потрібно обережно змивати). Інший догляд на цьому етапі кристалу не потрібен, але часто й надовго (якщо в ньому немає потреби) його з розчину виймати не потрібно.

Коли кристал досяг бажаного розміру, його потрібно дістати з ємності, відрізати від рибальського шнура чи нитки і покрити його шаром прозорого косметичного лаку для нігтей. Це необхідно робити, щоб вберегти кристал від поступвого руйнування через вплив несприятливих умов зовнішнього середовища. Покритий лаком кристал можна брати до рук, він може стати чудовим сувеніром і гарно прикрасити інтер'єр кімнати.

"З яких речовин виростити кристал найпростіше?"

• Купрум (II) сульфат пентагідрат (CuSO₄·5H₂O)

Ця сполука більш відома, як мідний купорос. Використовується в рослинництві, тому придбати її можна в садових магазинах. При поводженні з нею потрібно суворо дотримуватись правил техніки безпеки, адже вказана речовина є токсичною. Кристали виростають синього кольору.

• Сульфат алюмінію-калію додекагідрат (KAl(SO₄)₂·12H₂O)

Традиційна назва даної сполуки - алюмокалієвий галун. Ця речовина застосовується в медицині, продається в аптеках. Безпечна для здоров'я. Кристали - прозорі октаедри.

• Лимонна (2-гідрокси-1,2,3-пропантрикарбонова) кислота моногідрат (С₆Н₈О₇·H₂O)

З лимонною кислотою та її розчинами потрібно працювати в захисних окулярах та рукавичках, щоб уникнути подразнень шкіри та слизових оболонок. Розчинність речовини дуже велика при кімнатній температурі - більше 130 г на 100 мл води, а при нагріванні зростає в рази. При розчиненні лимонної кислоті у воді поглинається велика кількість тепла. Тому насипавши у воду лимонну кислоту з розрахунку 130-150 г на 100 мл води емність потрібно повільно нагрівати, перемішуючи розчин, доки речовина не розчиниться. Кристал росте швидко, але виймати його з розчину без потребі не рекомендується - він може тріснути. Кристал може бути прозорим або білим - це залежить він умов росту та наявності внутрішніх тріщин.