En frøkrystall er en liten enkelt krystall som du legger i en mettet eller overmettet løsning for å dyrke en stor krystall. Slik dyrker du en frøkrystall for alle kjemikalier som løses opp i vann.
Materialer som trengs for å dyrke en frøkrystall
- Kjemikaliet du vil krystallisere (her er noen anbefalte oppskrifter)
- Destillert vann (vann fra springen er vanligvis OK)
- Grunnfat (som f.eks petriskål eller en tallerken)
- Varmekilde (komfyr, mikrobølgeovn eller kokeplate)
- Nylon linje (for eksempel en fiskelinje)
Lag en krystall voksende løsning
Ideelt sett ville du vite kjemikaliets løselighet ved forskjellige temperaturer, slik at du kan estimere hvor mye av kjemikaliet som er nødvendig for å lage en mettet løsning. Denne informasjonen er også nyttig for å finne ut hva du kan forvente når du kjøler løsningen. For eksempel, hvis stoffet er mye mer løselig ved en høyere temperatur enn ved en lavere temperatur, kan du forvente at krystaller dannes veldig raskt når du kjøler løsningen (som f.eks. sukkerkrystaller).
Hvis løseligheten ikke endrer seg mye over temperaturområdet ditt, må du stole mer på fordampning for å få krystaller til å vokse (for eksempel saltkrystaller). I det ene tilfellet kjøler du løsningen din for å stimulere krystallvekst. I det andre holder du løsningen varm for å øke fordampingen. Hvis du vet din løselighet, bruk disse dataene for å lage en løsning. Ellers, her er hva du skal gjøre:
- Varm opp cirka 1/4 kopp (50 ml) vann i en glassbeholder. En metallbeholder kan reagere med kjemikaliet ditt; en plastbeholder kan smelte. Forslag: kok opp vann i mikrobølgeovnen i ovnsikkert glass, for eksempel en Pyrex målekopp. (Vær forsiktig så du ikke overoppheter vannet ditt. Det pleier ikke å være et problem med mikrobølger som roterer beholderen, men vær forsiktig uansett.) For krystaller som lett faller ut av løsningen, kan det hende du bare trenger vann som er oppvarmet til temperaturen i kaffekannen eller til og med varmt vann vann. Når du er i tvil, kan du koke vannet.
- Rør inn kjemikaliet. Fortsett å legge den til den slutter å oppløses og litt akkumuleres i beholderen. Gi det et par minutter. Rør løsningen igjen og tilsett mer løst stoff (det du løser opp) om nødvendig.
- Hell litt løsning i en petriskål eller tallerken. Hell den klare løsningen bare i fatet, ikke noe av det uoppløste materialet. Det kan være lurt å filtrere løsningen gjennom et kaffefilter.
- Krystaller vil dannes når løsningen fordamper. Du kan fjerne en krystall før løsningen fordamper helt hvis ønskelig. For å gjøre dette, hell av løsningen og skrap forsiktig av krystallen. Ellers kan du vente til løsningen har fordampet. Velg beste krystall og fjern den forsiktig fra fatet.
Bruk frøkrystallen din til å dyrke store krystaller
Nå som du har frøkrystallen, er det på tide å bruke den til å vokse stor krystall:
Bind krystallen på en nylonfiskelinje med en enkel knute. Du vil ha nylon og ikke "normal" tråd eller streng fordi den er porøs, så den vil fungere som en veke for løsningen din, og fordi den er grov og vil tiltrekke krystallvekst bort fra frøkrystallen din. Hvis beholderen du bruker for å dyrke krystallene dine er helt ren og glatt og linjen er nylon, bør frøkrystallen din være den mest sannsynlige overflaten for krystallvekst.
Det kan hende du må skrape små spor i frøkrystallen din slik at den ikke sklir ut av nylonlinjen. Nylon er ikke det enkleste materialet å bruke for å knytte en knute. Suspender din frøkrystall i en mettet eller overmettet krystallløsning slik at den blir helt dekket. Du vil ikke at krystallen skal berøre sidene eller bunnen av beholderen. Hvis krystallløsningen din ikke er konsentrert nok, løses frøkrystallen din opp.
Du har laget en mettet løsning for frøkrystallen din, slik at du kan bruke den prosedyren (unntatt med mer vann og krystallkjemisk) for å dyrke den "ekte" krystallen.
For å overmettet en løsning lager du en mettet løsning ved høy temperatur, og avkjøler den deretter langsomt (med noen unntak). For eksempel hvis du løser opp så mye sukker som mulig i kokende vann, vil løsningen være overmettet når den kommer romtemperatur. En overmettet løsning vil gi krystaller raskt (ofte i løpet av et par timer). En mettet løsning kan kreve dager eller uker å produsere en krystall.
La krystallen din vokse på et uforstyrret sted. Det kan være lurt å dekke løsningen med et kaffefilter eller et papirhåndkle for å forhindre støv eller noe annet fra å forurense løsningen. Når du er fornøyd med krystallen din, fjerner du den fra løsningen og lar den tørke.