Из обычной поваренной соли, которая есть на каждой кухне, можно вырастить красивый, а при должном терпении — и довольно крупный кристалл. «Лента.ру» рассказывает о технике выращивания кристаллов из соли, а также о том, что такое пирамидальная соль и какие кристаллы из нее получаются.

Что такое кристалл

Кристалл — это правильный симметричный многогранник, в котором атомы и молекулы образуют кристаллическую решетку — трехмерно-периодическую укладку.

Она индивидуальна для каждого вещества.

Различают четыре типа кристаллических решеток — в зависимости от частиц, которые расположены в их узлах:

• ионные — у солей, щелочей, оксидов металлов;
• металлические — у металлов и сплавов;
• атомные — у кремния, бора, германия и сложных веществ, вроде кварца;
• молекулярные — у жидкостей и газов.

«В природе встречаются и полиморфы — вещества, которые имеют не одну, а несколько видов кристаллических решеток, — объясняет бывший сотрудник Московского института тонкой химической технологии (ныне — Институт тонких химических технологий имени М. В. Ломоносова МИРЭА) Владимир Казаков. — Самый простой пример: углерод, который образует шестигранную решетку (и тогда получается графит) или кубическую решетку (и тогда получается алмаз)».

Как вырастить кристалл из поваренной соли

Кристаллы можно вырастить из разных солей, например, из медного купороса (сульфата меди) получится очень красивый камень ярко синего цвета. Однако медный купорос токсичен и является ирритантом — он сильно раздражает слизистые оболочки, поэтому для выращивания кристаллов дома он не подходит. А вот всем известный хлорид натрия NaCl, или поваренная соль, — идеальна для этого. При соблюдении всех правил у вас получится почти настоящий бриллиант.

«Кристаллы поваренной соли и алмаза, действительно, похожи, хотя имеют разные типы кристаллических решеток — у соли в узлах решетки ионы, а у алмаза — атомы, — продолжает Владимир Казаков. — Похожесть им придает одинаковая структура решетки: и у соли, и у алмаза она кубическая».

Чтобы вырастить кристаллы соли, вам понадобятся:

• поваренная соль;
• один литр дистиллированной воды;
• стеклянная емкость или пластиковый стаканчик.
• карандаш;
• нитка;
• большая и маленькая кастрюли;
• деревянная лопатка.

«Прозрачный пластиковый стаканчик удобен тем, что всегда можно посмотреть снизу, что же выросло на дне», — советует ведущий программы «Химия» на телеканале «Наука» Александр Иванов.

Как приготовить соляной раствор: пошаговая инструкция:

1. Сначала нужно приготовить солевой раствор, в котором будет расти кристалл. Для этого разогрейте обычную воду в большой кастрюле. «Чем горячее вода, тем лучше, так как с повышением температуры повышается растворимость соли», — поясняет Александр Иванов.
2. Маленькую кастрюлю поставьте на водяную баню в большую кастрюлю, насыпьте соль в маленькую и залейте дистиллированной водой. Если вы хотите получить цветной кристалл, добавьте в воду любой пищевой краситель.
3. Перемешайте лопаткой и подождите полного растворения — около 5 минут.
4. Добавляйте хлорид натрия, пока соль не перестанет растворяться.
5. Насыщенный раствор перелейте в пластиковый стаканчик. Проследите, чтобы не растворившаяся соль осталась в кастрюле.

«Теперь ставим стаканчик с раствором на один-два дня в таком месте, где его никто не будет трогать, — продолжает химик Иванов. — После этого смотрим на дно стаканчика. Так как раствор остыл, растворимость соли уменьшилась. Поэтому на дне начинают появляться кристаллы. Необходимо аккуратно перелить раствор в стеклянную емкость, где будет расти наш основной кристалл, а кристаллики со дна разложить на салфетке. Найдите самый красивый и крупный кристаллик-"затравку"».

Выращивание кристалла: инструкция

1. Привяжите один конец нитки к «затравке», а другой — к карандашу.
2. Поместите карандаш на горлышко емкости так, чтобы нитка с «затравкой», на которой будет расти кристалл, не доставала до дна примерно 4 сантиметра.
3. Поставьте емкость с раствором в теплое место.
4. Прикройте верх бумагой, чтобы замедлить скорость испарения и охлаждения в солевом растворе.

Вместо нитки можно использовать любой предмет. Например, фигурку, которая в насыщенном солевом растворе обрастет кристаллами

«Температура влияет на скорость образования кристаллов, — объясняет химик Казаков. — При высокой температуре молекулы быстрее движутся и чаще сталкиваются, а значит, кристалл растет быстрее. Но если температура слишком высокая, это может привести к тому, что кристаллы растворятся в воде. Температура, вернее, скорость охлаждения раствора, влияет и на размер кристалла. Когда температура падает медленно, у молекул больше времени выстроить регулярную структуру».

Лайфхак. Если вы хотите получить кристалл необычной формы, то периодически подвергайте солевой раствор перепадам температуры. Например, на некоторое время поднесите к емкости лампу, чтобы вода слегка нагрелась. Не передвигайте карандаш с ниткой, чтобы кристалл рос неравномерно.

В тот момент, когда вас удовлетворит размер кристалла, его можно вытащить из емкости и обсушить.

Как получить крупный кристалл

Чтобы получить кристалл больших размеров:

1. Приготовьте новый насыщенный раствор соли.
2. Разместите маленький кристалл в емкости большего размера, чтобы он не касался стенок.
3. Залейте кристалл раствором комнатной температуры.
4. Поставьте емкость с кристаллом в холодное место.
5. Ждите несколько недель или месяцев — самые прочные кристаллы растут медленно.

Как хранить кристаллы?

«Кристаллы могут выветриваться и разрушаться, а еще они хрупкие, — предупреждает ведущий телеканала «Наука» Александр Иванов. — Из них выветривается кристаллическая вода, которая находится в структуре кристалла».

Защитить кристалл можно, покрыв его обычным прозрачным лаком. А чтобы защитить кристалл от поломки, стоит сделать для него подставку, которая сверху накрывается прозрачной крышкой-куполом, советует Иванов.

Как вырастить пирамидальную соль

Известно, что в премиальных ресторанах мира используется не обычная, а морская пирамидальная соль, она же fleur de sel. Ее предпочитают известные шеф-повара: такая соль интересно выглядит, а блюдам придает яркий и чистый соленый вкус.

«Кристаллы пирамидальной соли состоят все из того же NaCl, и кристаллическая решетка у нее точно такая же, как у обычной соли — кубическая, — объясняет Владимир Казаков. — Кристаллы пирамидальной соли выглядят необычно из-за особых условий испарения под палящим солнцем в тихих лужах с морской водой. Сегодня fleur de sel производят в промышленных масштабах, выпаривая в больших нагретых чанах».

Чтобы вырастить пирамидки соли, вам понадобится:

• морская соль;
• вода;
• алюмокалиевые квасцы — двойная соль алюминия, калия и серной кислоты (используется в кулинарии, медицине и косметологии);
• плита с терморегулятором;
• большая и маленькая кастрюли;
• ситечко.

Приготовление солевого раствора

1. Растворите 165 граммов соли в 500 миллилитрах горячей воды в маленькой кастрюле.
2. Аккуратно перемешайте содержимое кастрюли, пока вся соль не растворится.
3. Поставьте посуду с раствором на водяную баню в большую кастрюлю.
4. Нагрейте раствор до 70°C.
5. Поддерживайте температуру на протяжении всего процесса.
6. Добавьте 0,5 грамма алюмокалиевых квасцов — они успокоят поверхность солевого раствора, чтобы конвекционные потоки не мешали образованию пирамидок.
7. Подождите полчаса, чтобы раствор достиг точки насыщения — момента кристаллизации. На поверхности раствора начнут появляться маленькие белые квадратики — зародыши пирамидок.
8. Через 15 минут на поверхности раствора за счет молекулярного натяжения поверхности повиснут перевернутые пирамидки. По мере того как на пирамидках будет нарастать соль, они начнут опускаться в раствор и рискуют столкнуться с другими.
9. Ситечком выловите пирамидку из раствора и поместите на бумагу, которая впитает излишки раствора.

Перед тем как достать пирамидку, промывайте ситечко, чтобы к нему не прилипали крупинки соли

Чтобы получить больше пирамидок, повторно растворите соль, добавлять квасцы уже не нужно. Хранится пирамидальная соль так же, как и обычная.

10 интересных фактов о кристаллах

1. Древние греки считали, что горный хрусталь — это превратившийся в камень лед, поэтому они так его и назвали — κρύσταλλος. Позже название перешло на горный хрусталь, а при попадании в европейские языки стало обозначением разных драгоценных камней и не только.

2. В Японии горный хрусталь считали замерзшим дыханием дракона. А в средневековой Европе из него делали «магические кристаллы» — шары, якобы предсказывающие будущее.

3. Первым ученым, классифицировавшим кристаллы, был ученик Платона и друг Аристотеля, философ и естествоиспытатель Теофраст Эресиос, живший на стыке IV и III веков до нашей эры. В своем трактате «О камнях» он описал 16 минералов.

4. Кристалл — это единственное «живое» существо в неживой природе. Он воспроизводит сам себя и растет.

5. В 2000 году в пещере кристаллов мексиканского шахтового комплекса Найка были обнаружены самые крупные в мире экземпляры — кристаллы гипса в ширину достигали метра, а в длину — 15 метров.

6. Самый крупный в мире искусственный кристалл хранится в популярном австрийском музее «Хрустальные миры Swarovski». Он весит 62 килограмма и занесен в Книгу рекордов Гиннесса.

7. Не все кристаллы безопасны. Например, халькантит (пятиводный сульфат меди) при попадании в воду способен отравить целый пруд, поскольку при взаимодействии с водой содержащаяся в нем медь начинает стремительно растворяться. А эффектный торбернит, похожий на россыпь изумрудов, содержит 50 процентов урана и очень радиоактивен. При нагревании же он выделяет ядовитый газ радон. А вот медный кристалл клиноклаз ослепительно синего цвета при нагревании начинает сильно пахнуть чесноком, но это совершенно безвредно.

8. Кристалл как физический объект всегда имеет дефекты и искажения внутри кристаллической решетки и на ее гранях. Этим дефектам в некоторых кристаллах мы обязаны изобретением полупроводников. Сегодня невозможно представить ни один точный прибор и компьютер без монокристаллического кремния, который работает внутри них.

9. Кристаллы бывают жидкими. Некоторые вещества при определенных условиях приобретают одновременно свойства жидкостей и кристаллов. Жидкие кристаллы активно используются в электронике, например, в экранах телевизоров и смартфонов.

10. Горный хрусталь генерирует ток — это явление назвали пьезоэлектричеством, а сам камень использовали в разнообразных приборах, пока не нашли аналогов.