自制晶體玫瑰

曹廣雪

仔細觀察結晶的食鹽、明礬等，可以發現它們都具有一定的幾何形狀，如食鹽是立方體，明礬是八面體。我們把這種天然具有規則幾何形狀的固體叫作晶體。晶體從溶液里析出的過程叫作結晶，結晶是溶質溶解的逆過程。

接下來，我將帶領大家利用離子晶體的飽和溶液進行結晶實驗。

【實驗材料】

硫酸銅、氯化銅（氯化鈉、氯化鈷等各色晶體）、銅絲、濾紙、細棉線、無水乙醇、蒸餾水。

【實驗儀器】

燒杯、培養皿、膠頭滴管、注射器、剪刀、藥匙。

【實驗步驟】

1.將細棉線纏繞在銅絲上，并折成心形（或者你喜歡的其他形狀），將濾紙折成玫瑰（或千紙鶴、蝴蝶等）形狀。

2.用蒸餾水分別溶解硫酸銅、氯化鈷、氯化銅、氯化鈉晶體，配制成飽和溶液（至晶體不再溶解，上層液體為飽和溶液）。

3.將紙玫瑰和用細棉線纏繞銅絲制成的各種物體放入培養皿。

用膠頭滴管向其滴加對應的飽和溶液，等待溶液揮發。

4.為了加快揮發速度，可把上述培養皿置于向陽、通風處。

5.也可用注射器吸取無水乙醇滴加到培養皿四周。

6.耐心等待飽和溶液中的水分揮發后再次滴加，直至出現大晶體（室溫干燥環境中需要約一周的時間）。

【實驗原理】

在實際生產中，常常需要使物質從溶液中結晶析出，如從甘蔗汁中提取砂糖、從海水中提取食鹽等。

使物質結晶析出的方法有兩種：一種是冷卻法，即降低飽和溶液的溫度。這種方法適用于溶解度受溫度變化影響較大的固體溶質，如硝酸鉀的結晶。另一種是蒸發溶劑法，即把溶液加熱蒸發，讓溶劑的量減少，溶液從不飽和變成飽和，再進一步蒸發，溶質便會不斷結晶析出。溶解度受溫度變化影響不大的固體溶質可采用這種方法。

【注意事項】

若沒有氯化銅，可將氯化鈉與硫酸銅混合得到綠色飽和溶液。氯化銅、氯化鈷、硫酸銅都有一定的毒性，使用時注意不要讓其直接接觸皮膚，若不小心沾上，應立即用肥皂清洗干凈。