хімія проект використання кристалів у техніці

хімія проект використання кристалів у техніці

З першого погляду здається, що в кристалографії немає чогось особливо цікавого чи захоплюючого, але якби не кристалографія, то в нашому житті не було б навіть звичайної запальнички.

Поставимося до даного досвіду серйозно, як до будь - якого хімічного експерименту, в якому також існує своя попередня підготовка до кожної з стадії виконання. Незважаючи на протиріччя (хіміки зрозуміють), збільшення концентрації вихідної речовини в якийсь момент придушить гідроліз, муть зникне і розчин стане насиченим і безбарвним. 5h2o - блакитного кольору, а розбавлені розчини солей міді (ii) - сині або блакитні (візьміть той же зелений дигідрат хлориду міді (ii) cucl2 • 2h2o і розбавте сильніше водою). Але дані речовини легко окислюються киснем з повітря і гідролізуються вологою, в результаті виділяються токсичні речовини, які можуть привести до отруєння і навіть смерті; - речовина має бути стабільною. Повинна бути, стабільна до підвищення температури, так як багато речовини можуть руйнуватися в гарячій воді, що характерно для деяких органічних речовин; речовина не повинна вступати в хімічну реакцію з середовищем (тут мається на увазі і розчинник, і повітря) або давати з розчинником стійку систему, несхильність до кристалізації. Для експерименту вам знадобиться багато дистильованої води (вихідний мінімум 2 л), яку іноді продають в аптеках і в магазинах автотоварів; - речовина має бути достатньо хімічно чистою. іноді доводиться спостерігати екзо - (з виділенням теплоти) або ендотермічна (з поглинанням) реакцію розчинення, і як внаслідок цього розчинність речовини буде змінюватися до тих пір, поки температура розчину не вирівняється до кімнатної (до речі, пам ятаєте, що кімнатна у всіх своя); - утворені кристали мають бути стабільні. З перерахованих речовин досить тривалий час не руйнуються квасці і мідний купорос, але строки на їх стабільність різні, в моєму випадку відбувалося руйнування кристала через те, що його здогадалися покласти в бюкс з ватою, щоб не пошкодити при перевезенні. Мідний купорос, теж веде себе по - різному, іноді кристали зберігають деяку стабільність і лише з часом місцями покриваються білими плямами (від півроку до 2 років), потім руйнування протікає швидко. Ексикатор - ємність створена спочатку для висушування речовин, зберігання в атмосфері якого - небудь газу, принципи ті ж, але великі розміри дозволять зберігати великі кристали.

Кристали водорозчинних речовин дуже чутливі до сильних і різких перепадів температур, так як в їх складі завжди залишається якийсь відсоток вологи, при частих демонстраціях можуть з явитися відколи й відбитки пальців, гострі та рівні грані обпливуть, кристалічний блиск зміниться матовістю, - пам ятаєте це, якщо поважаєте свою працю. Мідний купорос, гідрофталат калію, червону кров яну сіль, біхромат або хромат калію, алюмокалієві квасці (ще часто в літературі радять хлорид натрію, але ростити з нього великі правильні кристали важче). У посудині знаходиться розчин з готовою затравкою, і кожні 2 дні температура розчину знижується на 0, 1 градус, цей спосіб дозволяє отримувати технологічно правильні і чисті монокристали.

на випаровуванні насиченого розчину відкритим способом коли поступове випаровування розчинника, наприклад, з нещільно закритого судини з розчином солі, може само собою породити кристали.

Закритий спосіб має на увазі витримування насиченого розчину в ексикаторі над сильним осушувачем (оксид фосфору (v) або концентрована сірчана кислота). Це не допоможе повністю захистити розчин від пилу (навіть накриваючи фільтрувальної папером, використовуючи дистильовану воду, ідеальних стерильних умов для розчину в будинку ви не створите), але ви і не збираєтеся ростити кристал рік, вірно. До того ж домішки будуть в кристалах завжди (інші іони з вихідного нечистого речовини або кип яченої води, порошинки - сполуки тощо), ми можемо тільки злегка зменшити їх утримання. Так як в процесі очікування в розчинах у багатьох речовин накопичуються певного складу комплекси (наприклад, аквакомплекс), вони змінюють структуру кристала (такі кристали можуть починати швидше вивітрюватись). Щоб у розчин не потрапив пил, його накривають листом фільтрувального паперу і залишають у тій частині приміщення, де зберігається постійна температура, де надалі ви будете продовжувати дослід. Щоб кристали росли якомога правильно, кристалізація повинна йти повільно, на безбарвних речовинах, чиї кристали повинні бути прозорі як скло, швидкість росту проявляється помітніше - при швидкому зростанні кристали мутніють. Тепер колбу нагрівають на водяній бані, домагаючись повного розчинення, як правило, в забарвлених розчинах забарвлення, через надлишок речовини, стає інтенсивніше.

Різкий перепад температур, як і різке перемішування остиглого розчину, можуть викликати передчасну кристалізацію, але кристали при цьому вийдуть дрібні і безформенні, вони щільно осядуть на стінках розчину і нагрівання доведеться повторювати знову.

якщо утворилося безліч дрібних зрощених безформних кристаликів, як після різкого охолодження, то кількість солі зменшують і повторюють описану стадію. якщо кристалики не утворилися, ваша вина - ви не наситили розчин як слід і тому розчину слід постояти ще добу; або слід збільшити кількість речовини повторивши етап заново. Відберіть підходящі за структурою кристалики (з довжиною ребра від 0, 3 см і більше) і зберігайте їх окремо в банку з притертою пробкою далеко від джерел високих температур і світла. Використовуючи міцну нитку, щільно на 1 - 2 рази обвивають затравку, щоб вона не зісковзнула після намокання нитки, бажано за найдовшу грань, або виберіть затравку з довгою гранню. Стежити за охолодженням розчину слід дуже уважно, щоб не допустити її зниження до кімнатної (зазвичай на остигання розчину виділяю близько двох годин, залежно від температури повітря в приміщенні). Помістивши затравку в розчин, поспостерігайте на просвіток чи обпливають грані у вашої затравки, чи не створюються навколо неї хвилеподібні завихрення. Тепер слід стежити за ростом кристалу кожен день, ні в якому разі не піднімаючи, не повертаючи і не трясучи стакан з розчином, інакше цей струс породить в системі незаплановану, іноді миттєву кристалізацію. У насичену систему розчини я не доливаю, я готую великий об єм речовини відразу і вирощую кристали в склянках від 1л і вище, коли рівень рідини опускається до верхівки кристала, я вношу кристал в нову систему.

Напівпровідникові діоди використовуються в комп ютерах і системах зв язку транзистори замінили електронні лампи в радіотехніці, а сонячні батареї, що поміщаються на зовнішній поверхні космічних літальних апаратів, перетворять сонячну енергію в електричну.

За структурою жк являють собою рідини, схожі на желе, що складаються з молекул витягнутої форми, певним чином упорядкованих у всьому обсязі цієї рідини.

Від перших індикаторів, знайомих всім по електронному годиннику, до кольорових телевізорів з рідкокристалічним екраном розміром з поштову листівку пройшло лише кілька років. Скло на рідких кристалах смарт - скло являє собою багатошарове скло, виготовлене з двох повністю прозорих стекол і шару рідкокристалічної плівки (lc film). Скло пропускає світло, але робить його розсіяним, приглушаючи дратівливий яскраве світло сонця і зменшує сонячну активність, що робить кімнати більш зручними для проживання. Панелі смарт - скла, виготовлені із застосуванням спеціальної звукопоглощающей плівки pvb, використовуються для акустичного зонування приміщень різного призначення. Контакт термограмми отримують шляхом прикладання до поверхні тіла досліджуваної області плівки або паст з рідкокристалічним з єднанням термографія збирає величезну кількість інформації. Вона обробляється за допомогою комп ютера, потім виводиться на друк у вигляді кольорової карти, що розшифровує лікар, що спеціалізується на термографії. Лікарі використовують її, щоб одержати точний діагноз, перевірити точність інших методів діагностики й для того, щоб управляти ефективністю застосовуваного лікування. Рідкокристалічні індикатори підбираючи склад рідкокристалічного речовини, створюють індикатори для різних діапазонів температури і для різних конструкцій. Кристальная – отже, сяюча світлом, немов діамант … і якщо про кристалах з філософським настроєм, можна сказати, що це матеріал, що є проміжним ланкою між живої і неживої матерією. Взагалі можна навести чимало прикладів, настраивающих за показ такої філософський лад, хоча звісно багато від лукавого… наприклад, з питань телебачення тепер можна почути про безпосередній зв язок ступеня упорядкованості молекул води щодо слова, із музикою та у тому, що вода змінюється залежно від думок, стану здоров я спостерігача. Знову - таки, нахрапистые ростовики (так називають хіміків, що вирощують штучні кристали) навчилися вирощувати найтонші кристалічні голки, які мають надзвичайно міцні.