כיצד לגדל גבישים מסודה לשטיפה?
ניסוי מדע פופולרי לילדים ומבוגרים מגדל גבישים בבית. תהליך זה יכול להראות כיצד אטומים מסודרים ולתת רקע על האופי הגבישי של היווצרות סלעים. בדיוק כמו שמגמה חמה יוצרת גבישים כשהיא מתקררת, גבישים יכולים להיווצר בצנצנת כאשר פיתרון מיוחד מתקרר. ניתן לגדל גבישים באמצעות חומרים ביתיים, כמו סודה לשטיפה, מים וצנצנות. סודה לשטיפה נקראת גם נתרן פחמתי, והיא חומר ניקוי כביסה ידידותי לסביבה הדומה באופיו לסודה לשתיה (אם כי אינך יכול להחליף סודה לשתיה בסודה לשטוף בניסוי זה). פתרון סודה הכביסה יוצר גבישים גדולים בתוך ימים ספורים.
שיטה 1 מתוך 2: בשיטת שתי כוסות
- 1אסוף את החומרים הדרושים. ניסוי זה משתמש בשתי צנצנות נפרדות ומביא ליצירת קריסטל הדומה לסטלגמיט מערה; הגביש יצמח בגלל מים שמטפטפים עליו מלמעלה. כדי להשתמש בשיטה זו לצמיחת גבישים, תצטרכו: 2 צנצנות זכוכית, חוט צמר, מים מזוקקים, צלחת, 2 אטבים, סודה לשתייה (נתרן פחמתי) וכף.
- סיבים טבעיים כמו צמר עובדים טוב יותר מאשר חומרים סינתטיים כמו אקריליק.
- מים מזוקקים מכילים פחות זיהומים והם טובים יותר להיווצרות גבישים.
- התקשרו לחנות כדי לשאול אם יש להם סודה לשטיפה. חלק מהרשתות הגדולות אינן נושאות אותו, אך לעתים קרובות חנויות שכונתיות. זה היה חומר ניקוי כביסה נפוץ בתחילת המאה ה -20 והוא זוכה להמשך היותו ידידותי לסביבה כעת.
- 2הכינו תמיסת סודיום פחמתי רוויה. מרתיחים 2 כוסות (470 מ"ל) מים מזוקקים. מוסיפים כף אחת (15 מ"ל) נתרן פחמתי (סודה לשטיפה) ומערבבים את התערובת כדי להמיס את הנתרן פחמתי. המשך להוסיף את הסודה לשטיפה, כפית בכל פעם, תוך כדי ערבוב מתמשך. מוסיפים את הסודה עד שהיא מפסיקה להתמוסס. למרות הערבוב, תראה את סודה כביסה שוקעת לקרקעית במקום להתמוסס.
- לאחר שהסודה לשטיפה מפסיקה להתמוסס, הסר את התמיסה מהאש ואפשר לו להתקרר לטמפרטורת החדר.
- השתמש תמיד בהשגחת מבוגרים בעבודה עם הכיריים ומים רותחים.
- 3יוצקים מחצית מהתמיסה הרוויה לכל צנצנת. לאחר שהתמיסה התקררה, הוסיפו מחצית לצנצנת אחת וחצי לצנצנת השנייה. הפרידו את הצנצנות והניחו צלחת ביניהן. זו תהיה הגדרת הניסוי הסופית שלך.
- שים את מערך הניסוי שלך במקום שבו הוא לא יופרע במהלך תהליך גידול הגבישים. אדן חלון הוא אפשרות טובה מכיוון שהוא לא יוטל בטעות.
- הזזת הגבישים, ולו במעט, עלולה לגרום לניסוי להיכשל.
- 4הניחו חתיכת חוט בין שתי הצנצנות. חותכים פיסת חוט ארוכה מספיק כדי להיות שקועה בנוזל הצנצנות, אך גם תולים כמה סנטימטרים מתחת לקו התמיסה בין שתי הצנצנות. קושרים אטב לכל קצה המיתר כדי לשמש כמשקל והחזק את החוטים בתמיסת הצנצנות.
- כדי להאיץ את תהליך צמיחת הקריסטל, תוכלו להשרות את המיתר בתמיסה הרוויה לפני שתמתחו בין הצנצנות.
- מקם הכל כך שהחוט תלוי מעל הצלחת בין שתי הצנצנות.
- 5השאירו את הצנצנות למשך 2 עד 3 ימים כדי לאפשר להיווצרות הגבישים. החוט יפתיל את התמיסה עד שהוא יהיה רווי. זה ייפול לתוך הצלוחית, ובסופו של דבר ייווצר עמוד גבישים מהצלוחית לחוט.
- ככל שתשאיר את הפתרון זמן רב יותר, כך "סטלגמיט" הגביש שלך יגדל.
שיטה 2 מתוך 2: בשיטת הצוללות
- 1אסוף את החומרים הדרושים. ניסוי זה מאפשר לך לגדל גביש מתוך תמיסה על ידי שקיעתו בתמיסה רוויה. כדי לגדל גבישים באמצעות טבילה, תזדקק למים מזוקקים, סודה לשטיפה (נתרן פחמתי), צנצנת זכוכית, חוט, עיפרון, סיר לרתיחה וכף.
- מים מזוקקים מכילים פחות זיהומים והם טובים יותר להיווצרות גבישים.
- חנויות קטנות רבות נושאות סודה לשטיפה, בעוד שחלק מהרשתות הגדולות לא עושות.
- העיפרון צריך להיות ארוך מספיק כדי להניח אותו על החלק העליון של הצנצנת.
- 2הכינו פתרון נתרן פחמתי רווי. הוסיפו מספיק מים מזוקקים למילוי צנצנת הזכוכית שלכם כ- 0,75 מלאים לסיר והביאו לרתיחה. מוסיפים כף אחת (15 מ"ל) נתרן פחמתי (סודה לשטיפה) למים ומערבבים עד שהם מתמוססים. המשך להוסיף נתרן פחמתי, כף בכל פעם, עד שלא יתמוסס יותר נתרן פחמתי. מערבבים ברציפות תוך כדי הוספה.
- ברגע שמתחילים לראות את נתרן הפחמן שוקע בתחתית הסיר ולא מתמוסס, הכנת פתרון רווי.
- מומלץ להשגיח על מבוגרים בזמן עבודה עם הכיריים והמים הרותחים.
- אם ברצונך להכין גבישים נוספים, הכין פיתרון נוסף כדי להוסיף לצנצנות מרובות.
- 3תנו לתמיסה הרוויה להתקרר ואז הוסיפו אותה לצנצנת הזכוכית. הסר את התמיסה מהאש ותן לו להתקרר לטמפרטורת החדר. לאחר שהתמיסה התקררה, שופכים אותה לצנצנת שלכם וממלאים אותה בערך 0,75 מהדרך.
- אם אתה מגדל גבישים מרובים, מלא צנצנות מרובות 0,75 מלאות.
- 4קושרים את החוט סביב העיפרון. המיתר ישמש כאתר הגרעין של הגביש. אתר הגרעין הוא המקום בו הגביש מתחיל להיווצר. השאירו זנב חוט ארוך מספיק לתלייה ממש מתחת לתחתית הצנצנת. מניחים את העיפרון על פני החלק העליון של הצנצנת ושחרר את החוט לתמיסת סודה כביסה רוויה.
- אתה יכול גם להשתמש בניקוי צינורות במקום מחרוזת עבור שלב זה. צור אותם לצורה כמו כוכב או לב והגבישים יצמחו סביב צורת ניקוי הצינורות.
- 5תנו לצנצנת לשבת ללא הפרעה למשך 5 שעות לפחות. מכסים את הצנצנת בניילון פלסטיק ומניחים אותה איפשהו איש לא ייגע בה. אדן החלון הוא מקום טוב מכיוון שלא סביר להיתקל בו כמו שולחן. אחרי כמה שעות, אתה אמור לראות גבישים שמתחילים להיווצר על המיתר.
- ככל שתיתנו לפיתרון זמן רב יותר, כך הגבישים יגדלו.
- 6הסר את המחרוזת מהפתרון. כאשר אתה מרוצה מצמיחת הגבישים שלך, הרם את העיפרון כדי להסיר את הגביש / חוט מהצנצנת. עכשיו כשיצרת גבישים משלך, אתה יכול לגדל אותם מתי שאתה רוצה.
- הוסף צבעי מאכל למים כדי לשנות את צבע הגבישים שלך.
- תוכלו לבצע את הניסוי בקנה מידה קטן יותר, באמצעות כוסות קטנות ופחות מים וסודה. חשוב לוודא שהפתרון סופר רווי והחוט נופל מתחת לקו המים שבכוסות. יתכן שתצטרך לחתוך אורך קצר יותר של חוט.
- אם אתם מגדלים גבישים לניסוי מדעי, דאגו לתעד את השינויים בגבישים כמה פעמים ביום. תצפיות אלה יכולות ליצור דוח מדעי.
- ניתן לגדל גבישים גם באמצעות מלח, מלחי אפסום או בורקס, אך לעיתים קרובות התלמידים מעדיפים שטיפת סודה מכיוון שהיא מייצרת גבישים גדולים.
- העברת הצנצנות, החוט או הצלוחית במהלך הניסוי תגרום להיכשל.
- אל תאפשר לילדים צעירים להתמודד עם מים רותחים.
שאלות ותשובות
- בכמה כפות גבישי סודה עלי להשתמש?זה תלוי. אתה רק צריך להוסיף אותו כפית בכל פעם עד שהוא מפסיק להתמוסס.