Je, inawezekana kukuza fuwele nyumbani? Hebu tujaribu pamoja kupata jibu la swali hili, kupendekeza mbinu za kufanya jaribio hili.
Tunajua vyema kwamba fuwele za maumbo na ukubwa mbalimbali zinaweza kupatikana katika maumbile. Katika majira ya baridi, theluji za theluji hupamba madirisha, matawi ya miti. Baadhi ya fuwele hizo ni takataka za viumbe fulani.
Utangulizi
Kwa mfano, ukuaji wa fuwele ni kawaida kwa moluska wanaoanguka kwenye ganda. Baada ya miaka 5-10, lulu nzuri huundwa ndani yake, ya kipekee kwa mwonekano wake na mng'ao wa kipekee.
Sapphi, rubi, almasi na vito vingine vya thamani vinaweza kuchukuliwa kuwa fuwele. Umuhimu wa fuwele asilia katika tasnia, sayansi, vifaa vya elektroniki, macho ni mkubwa.
Kukuza fuwele nyumbani ni shughuli ya kufurahisha kwa wanakemia wanaoanza utafiti. Ni salama, hivyo inafaa hata kwa wanafunzi wa shule ya msingi.
Kupitia maandalizi ya kina, utekelezaji wa kinamajaribio, uundaji na ukuzaji wa ujuzi wa kuanzisha majaribio hufanyika.
Ni muhimu kuanza kukuza fuwele baada ya mawazo kuhusu hali ya jumla ya maada, njia za kudhibiti mchakato wa ukuaji wa fuwele.
Ikiwa uwekaji fuwele utaendelea kwa kiwango cha chini, unaweza kutegemea kupata fuwele kubwa. Kwa kuongeza kasi ya mchakato, mtu anaweza kutarajia kupata fuwele ndogo za polycrystalline.
Taarifa muhimu
Mradi wa Kukuza Kioo unaweza kuanzishwa kwa masharti na dhana za kinadharia. Fuwele ni hali dhabiti ya maada. Inajulikana na sura fulani, idadi ya nyuso zinazohusiana na maalum ya mpangilio wa atomi. Fuwele za dutu sawa daima huwa na umbo sawa, lakini tofauti za ukubwa zinaruhusiwa.
Kukuza fuwele kunahusishwa na mabadiliko ya vigezo vya halijoto ya myeyusho, mpito wa myeyusho hadi katika hali thabiti ya mkusanyiko.
Katika asili, kuna vitu vingi tofauti vinavyoweza kutengeneza fuwele.
Kwa mfano, kukuza fuwele za maji kunahusisha kupunguza halijoto. Maji yanapoganda, hutengeneza vipande vya theluji au fuwele za barafu. Kulingana na mpango sawa, uundaji wa fuwele za madini hufanywa wakati wa michakato fulani ya kuunda miamba.
Kiasi kikubwa cha mawe kuyeyuka na moto katika sehemu za ndani za dunia ni miyeyusho ya madini.
Wakati unazisukuma hadi juuduniani, kupoeza polepole hutokea, ambayo husababisha mpito hadi umbo gumu.
Kwa mfano, granite ya milimani ina fuwele za madini: feldspar, quartz, mica. Mamilioni ya miaka iliyopita, granite ilikuwepo kama wingi wa madini yaliyoyeyushwa. Katika wakati wetu, kuna miamba mbalimbali iliyoyeyushwa katika ukoko wa dunia, na kupoeshwa polepole ambako aina mbalimbali za fuwele hufanyizwa.
Njia za ukuzaji wa fuwele hutofautiana na hutegemea muundo wa kemikali wa dutu hii, halijoto, matumizi ya viambajengo vya ziada.
Maalum ya mchakato
Mchakato unaweza kugawanywa katika vipengele kadhaa tofauti:
- asili, inayohusishwa na elimu katika maumbile;
- bandia.
Chaguo la pili linahitajika katika hali zifuatazo:
- kwa madhumuni ya kisayansi na kiufundi;
- wakati wa kufanya kazi ya ziada, ya vitendo, ya majaribio;
- muundo wa fuwele bila mpangilio.
Ukuaji wa fuwele unawezaje kufanyika katika hali ya pili? Kemia inazingatia lahaja hii ya uwekaji fuwele kama matokeo yasiyotarajiwa ya jaribio, ambapo katika kesi hii hapakuwa na udhibiti kwa upande wa mtafiti. Ukaushaji wa hiari huzingatiwa katika uwepo wa michakato ya ziada ya kimwili au kemikali: uvukizi wa kutengenezea, uoksidishaji wa vipengele vya myeyusho.
Sifa za kimwili na kemikali
Kukuza fuwelekutoka kwa chumvi huelezewa na umumunyifu wa dutu katika vimumunyisho, ikifuatana na uharibifu wa muundo wa kioo. Joto linalohitajika kwa mchakato kama huo huchukuliwa kutoka kwa mazingira. Kwa mfano, katika kesi ya kuyeyusha ammoniamu thiocyanate NH4SCN na iodidi ya potasiamu, mabadiliko ya halijoto yanaweza kuhisiwa kwa kugusa bomba la majaribio.
Pia, ukuzaji wa fuwele kutoka kwa chumvi nyumbani huhusishwa na kueneza. Kwa mfano, kuchukua fuwele kadhaa za permanganate ya potasiamu (permanganate ya potasiamu) na kuzifuta ndani ya maji, mtu anaweza kuona jinsi swirls ya pink huunda juu ya kiasi cha silinda. Kwa kuchochea kwa nguvu, suluhisho zima hupata rangi ya sare ya pink. Ikiwa imeganda, unaweza kutegemea kupata fuwele nzuri za pamanganeti ya potasiamu.
Kukuza fuwele kwa watoto huzingatiwa vyema kwenye sodium chloride, copper sulfate (2).
Vipengele muhimu
Wakati wa kuchagua nyenzo kwa ajili ya kazi ya majaribio, ni muhimu kuzingatia ukweli fulani:
- Nyenzo ya kuanzia lazima isiwe na sumu. Kwa mfano, mradi wa "Kukuza fuwele nyumbani" kwa watoto hauruhusu matumizi ya sianidi ya potasiamu, salfati ya sodiamu, kwani hidrolisisi ya chumvi kama hiyo hutoa misombo yenye sumu ambayo inaweza kusababisha sumu.
- Vitu vilivyochaguliwa lazima vitoe matokeo dhabiti. Kwa mfano, fuwele za sulfate ya sodiamu, chuma-ammoniamu na chromium-potasiamu alum, chumvi za manganese, na kupoteza unyevu, hugeuka kuwa poda zisizo za maandishi, na kwa hiyo,hazijajumuishwa kwenye kisanduku cha kukuza fuwele.
- Gharama inayokubalika na upatikanaji wa vitendanishi vilivyochaguliwa. Je, fuwele zinaweza kukuzwaje? Seti za watoto zinajumuisha vipengele vinavyoweza kufikiwa pamoja na maagizo ya kina ya kufanya kazi ya vitendo.
- Matumizi ya dutu dhabiti. Uchaguzi wa vitu ambavyo hupitia hidrolisisi inayoweza kubadilishwa haipendekezi. Kwa hivyo, chumvi za amonia, ambazo ni RISHAI nyingi, zitaitikia pamoja na maji, kwa sababu hiyo itakuwa vigumu kutarajia kupata matokeo unayotaka.
Ni nini kingine ambacho mwanaalkemia mchanga anapaswa kujua? Kuongezeka kwa fuwele kunahusisha mlolongo fulani wa vitendo (algorithm). Ikiwa tu mahitaji na hatua zote za kazi zimetimizwa, unaweza kutegemea kupata matokeo unayotaka.
Hifadhi fuwele ikiwezekana kwenye jokofu, ili usichochee uharibifu wao. Kuna baadhi ya vitu vinavyoweza kuwepo katika umbo thabiti wa fuwele kwa muda mrefu.
Kwa mfano, chaguo bora zaidi kwa watoto wa shule ni kukuza fuwele kutoka kwa salfa ya shaba, chumvi. Vipengele hivi vinapatikana katika anuwai ya bei, vinavyofaa kwa sifa zake za kemikali-kimwili, kibayolojia.
Kwa upako wa ziada wa fuwele zinazotokana na varnish isiyo na rangi, unaweza kupanua kwa kiasi kikubwa "maisha" yao.
Vifaa vinavyohitajika
Jinsi ya kukuza fuwele? Seti za watoto ni pamoja na vyombo vya glasi vya kemikali: glasi zinazostahimili joto,karatasi ya chujio, faneli, fimbo ya kioo, vitendanishi.
Iwapo jaribio litafanywa nyumbani, karatasi ya choo (napkins) inaweza kutumika badala ya karatasi ya chujio, na chungu kuukuu kilichowekwa kwenye jiko la umeme kinaweza kucheza nafasi ya kuoga maji.
Mbadala kwa funnel halisi ya kemikali ni shingo ya chupa kuu ya plastiki.
Ni nini kingine muhimu kuzingatia unapofanya jaribio la Crystal Growing? Mbali na kulima moja kwa moja, ni muhimu kupata ujuzi wa kuhifadhi matokeo ya shughuli za majaribio.
Chaguo za elimu
Kuna chaguo tatu tofauti za uundaji fuwele:
- kutoka kwa kuyeyuka;
- kutoka kwa suluhisho;
- kutoka awamu ya gesi.
Kama mfano wa uangazaji wa fuwele kutoka katika hali ya kuyeyuka, tunaweza kutambua mwonekano wa barafu kutoka kwa maji, pamoja na uundaji wa miamba ya volkeno.
Kukuza fuwele kutoka kwa vitriol ni mfano wa kawaida wa mpito kutoka awamu ya kioevu hadi hali thabiti ya mkusanyiko.
Katika hali ya kupoeza kwa mvuke au gesi, kutokana na nguvu za mvuto wa umeme, uhusiano wa atomi au molekuli katika hali ya fuwele huzingatiwa. Miongoni mwa chaguzi za kawaida kwa ajili ya uzalishaji wa bandia wa fuwele moja, ambayo inaweza kufanywa na wanafunzi wa shule ya msingi, sisi hutenganisha kilimo cha fuwele kutoka sulphate ya shaba. Utata wa mchakato upo katika kasi isiyo na maana ya mtiririko wake.
Mfano wa kazi ya mradi wa wanafunzi
Umuhimu wa mada ni kwamba ilitolewamaagizo ya kina ya kukuza fuwele, pamoja na matokeo mahususi.
Nadharia ya mradi: fuwele nzuri na za kipekee zinaweza kukuzwa nyumbani.
Lengo la mradi: kukuza fuwele za chumvi peke yetu.
Malengo ya Mradi:
- chambua taarifa za kinadharia kuhusu swali la utafiti;
- fichua thamani ya chumvi kwa maisha ya binadamu;
- kuza fuwele za chumvi kwa mikono yako mwenyewe;
- fafanua masharti ya uundaji wa fuwele;
- tathmini matokeo yaliyopatikana wakati wa shughuli za vitendo.
Usuli wa kihistoria
Kloridi ya sodiamu ni bidhaa ya kawaida ya chakula. Kwa asili, kiwanja hiki hutokea kama halite ya madini, pia inajulikana kama "chumvi ya mwamba". Kloridi ya sodiamu hupatikana kwa kiasi kikubwa katika maji ya bahari. Mchanganyiko huu ulipatikana katika matumbo ya ardhi, kando ya mito, katika milima.
Bila kiasi fulani cha chumvi ya mezani, viumbe hai vingi huanza njaa ya chumvi. Wanyama wanaokula wanyama wengine wanaokula wanyama wengine hurejesha kwa ukosefu wa sodium chloride pamoja na nyama na damu ya mawindo, wanyama wanaokula mimea hulamba udongo wenye chumvi.
10-15 gramu ya chumvi kwa siku inatosha kwa mtu (sio zaidi ya kijiko 1), kuzidi kwa kemikali hii husababisha magonjwa ya figo. Hapo zamani za kale, chumvi ilitumika kutengeneza sarafu, kwa vigae 5 vya chumvi unaweza kununua mtumwa.
Katika Roma ya kale, askari waliokodiwa walilipwa kwa chumvi, si pesa. Waingereza waliamini kuwa suluhisho la kloridi ya sodiamu,splashed juu ya kitu, kuzuia bahati mbaya. Ilikuwa chumvi ambayo ilionekana kuwa ishara ya urafiki na ukarimu. Kuna ishara maarufu, kulingana na ambayo, wakati imetawanyika, unahitaji kujiandaa kwa kushindwa, ugomvi.
Katika Kievan Rus, dutu hii ilitoka kwenye maziwa ya chumvi ya Azov na Bahari Nyeusi. Ilikuwa bidhaa ya bei ghali sana hivi kwamba ilitolewa kwa wageni mashuhuri pekee.
Kuna miji ambayo ilionekana kwenye maeneo ambayo sodium chloride ilichimbwa:
- Solikamsk.
- Solvychegodsk.
- Bursol.
- Solikamsk.
- Soligalich.
- Sol-Iletsk.
Inavutia kuhusu fuwele
Neno hili linamaanisha "barafu" katika Kigiriki. Wana aina mbalimbali za maumbo, miundo, ukubwa. Kwa mfano, sampuli kubwa hufikia wingi wa tani kadhaa. Watu wa kale waliamini kwamba kioo kinaweza kupatikana kutoka kwa barafu, na almasi inaweza kupatikana kutoka kwa kioo. Walipewa sifa za kichawi, waliamini kuwa fuwele huponya kutokana na magonjwa hatari, huathiri hatima na maisha ya mtu.
Kuna aina maalum za fuwele: matawi, manyoya, sindano, miti, maua. Mfano ni mifumo kwenye madirisha wakati wa baridi. Watu wamejifunza kukuza rubi kwa njia bandia. Mawe yanahitajika kwa tasnia ya vito, na pia kwa utengenezaji wa miondoko ya saa ya usahihi.
Mazoezi
Kukuza fuwele za chumvi hakuhusishi kemikali maalum. Kila nyumba ina chumvi kwa chakula. Fuwele za kiwanja hiki cha kemikali nicubes ya uwazi isiyo na rangi. Utaratibu wa kukuza fuwele za chumvi uligawanywa katika hatua kadhaa:
- Kuyeyusha chumvi kwenye maji ya joto. Mchakato uliendelea hadi wakati kama huo ukafika, hadi dutu hii ikakoma kuyeyusha (myeyusho uliojaa).
- Mchanganyiko uliotayarishwa hutiwa kwenye chombo kingine, ambamo fuwele za mwisho zinaweza kukuzwa. Ili motes zisiingiliane na mchakato wa fuwele, suluhisho kwanza huchujwa kupitia leso au karatasi ya choo.
- Kijiwe kidogo hufungwa kwenye uzi, ambao huteremshwa kwenye myeyusho uliotayarishwa.
- Kontena limefunikwa kwa karatasi ya metali ili kuzuia uchafu na vumbi kuingia ndani.
Alama muhimu
Ili kupata fuwele kubwa na nzuri, haifai kung'oa kokoto bila hitaji maalum.
Mabaki hayafai kuingia kwenye myeyusho uliojaa, kwa kuwa hii itasababisha kupungua kwa kiwango cha fuwele, na itaathiri vibaya ukubwa wa chembe zilizoundwa.
Usitumie rangi wakati wa kukuza fuwele, kwani hii haitaharibu tu suluhisho lenyewe, lakini pia itaathiri vibaya matokeo ya mwisho.
Kwa kuzingatia hakiki, fuwele za kwanza kwenye uzi huundwa siku 2-3 baada ya kuanza kwa jaribio. Hatua kwa hatua, wao huongezeka kwa ukubwa, hukua juu ya kila mmoja. Hatimaye, kioo kikubwa cha uwazi cha kloridi ya sodiamu huundwa.
Kilimo cha fuwele za salfati ya shaba
Ili kupata chembe nzuri za salfashaba inaweza kununuliwa kwenye duka la vifaa vya unga wa sulfate ya shaba. Dutu hii hutumika katika kilimo kupambana na vijidudu hatari vinavyoharibu mazao ya mboga na matunda.
Lazima ikumbukwe kwamba sulfate ya shaba ni mchanganyiko wa kemikali amilifu. Ni sumu! Inahitajika kuosha mikono baada ya mchakato wa kufuta poda, na pia wakati wa kufanya kazi na fuwele za sulfate ya shaba.
Kwanza unahitaji kuandaa mmumunyo uliojaa wa chumvi hii. Kwa kufanya hivyo, poda hupasuka katika maji ya moto hadi mchakato wa kufuta utaacha. Ifuatayo, kokoto ndogo (mbegu) imeunganishwa kwenye uzi, imesimamishwa kwenye chombo na suluhisho la sulfate ya shaba ili isiguse chini. Chombo kinaachwa wazi kwa muda mrefu, joto la chumba huhifadhiwa. Ili kuzuia uchafu na vumbi kuingia ndani, chombo kinaweza kufunikwa kwa karatasi ya chakula.
Wakati wa uvukizi, ukoko utaonekana kwenye uso wa myeyusho, na kugeuka hatua kwa hatua kuwa fuwele za bluu zinazong'aa. Baada ya siku 3-4, "mbegu" imejaa fuwele za bluu zinazofanana na mawe ya thamani. Baada ya wiki tatu, unaweza kupata fuwele kubwa ya salfati ya shaba.
Ukipenda, unaweza kujizatiti kwa kutumia seti iliyotengenezwa tayari ya mkemia mchanga, iliyoundwa kukuza aina mbalimbali za fuwele.
Phosfati ya dihydrogen ya ammonium hutumika kama dutu, ambapo rangi ya chakula iliyotiwa huongezwa. Pia kwenye seti kuna kokoto zinazohitajika kwa "mbegu", chombo cha plastiki kilicho na kifuniko na mgawanyiko uliopimwa kwa kukua, vidole,kioo cha kukuza, pedi ya kukoroga.
Kwa majaribio, 40 ml ya maji ya moto hupimwa, kisha mchanganyiko hutiwa, hupasuka kwa maji huku ukikoroga kwa koleo. Mwamba kuu hutawanyika kando ya chini ya chombo, suluhisho hutiwa ndani ya chombo. Imewekwa mahali mkali, kwa mfano, kwenye dirisha la madirisha. Maji yanapovukiza, fuwele za chumvi zenye umbo la sindano huonekana kwenye chombo. Baada ya wiki 2-3, maji yatayeyuka kabisa, unaweza kuona fuwele kubwa za chumvi ya amonia.
Tunafunga
Wakati wa kufanya kazi ya utafiti kulingana na algoriti iliyopendekezwa hapo awali, mtu anaweza kutegemea utekelezaji wa kazi hiyo. Fuwele zinazokuzwa nyumbani ni kubwa sana.
Wakati wa majaribio huru, mwanakemia mchanga anaweza kufikia hitimisho lifuatalo:
- linganisha mchakato wa ukuaji wa fuwele wa kemikali mbalimbali;
- changanua tofauti za rangi, saizi, umbo la fuwele zilizokua;
- chembe zinaweza kukua wakati wa kuondoa magugu, kuondoa mimea isiyohitajika;
- mchakato wa ukuaji wa fuwele hufanywa wakati maji yanayeyuka;
- umbo na ukubwa wao huathiriwa na halijoto.
Kwa kuzingatia hakiki, fuwele hazibadiliki kabisa, zinahitaji kutibiwa kwa uangalifu, utunzaji kamili wa hali ya joto, mlolongo wa vitendo, matumizi ya "mbegu". Ikiwa una subira, shughulikia mradi huu kwa uangalifu na kwa uangalifu, inawezekana kabisa kukuza fuwele za sura isiyo ya kawaida, rangi, saizi nyumbani peke yako.
Hatupaswi kusahau kwamba vitu vya fuwele vinahitajika na mtu kwa ajili ya utengenezaji wa zana za mashine, ujenzi wa nyumba, matumizi ya nyumbani.
Ndani ya matumbo ya ardhi kuna mawe yenye umbo zuri kabisa, kana kwamba kuna mtu ameyang'oa, kung'aa na kuyakata kwa ubora wa hali ya juu.
Kila mmoja wetu alitazama kwa mshangao vipande vya theluji visivyo na dosari, chembe ndogo za mchanga kwenye ukingo wa mto, vito vya thamani na nusu vya thamani.
Ni vigumu kuamini kuwa ni asili, bila uingiliaji wowote wa binadamu, ndiyo iliyounda vitu hivi vya fuwele.
Katika mchakato wa shughuli za vitendo, wanafunzi hufahamiana na nyenzo za kinadharia, ujuzi wa shughuli za majaribio, kujifunza sheria za msingi za usalama.
