Создан заказ №1799710
7 марта 2017
Кристаллы
Как заказчик описал требования к работе:
Цель исследования: вырастить кристаллы из разных веществ в домашних условиях.
Задачи исследования:
1. Изучить литературу о кристаллах и способах их выращивания.
2. Выбрать вещества, из которых возможно вырастить кристаллы.
3. Исследовать формы кристалла от условий кристаллизации.
Фрагмент выполненной работы:
Введение.
Кристаллы — это твердые тела, атомы или молекулы которых занимают определенные, упорядоченные положения в пространстве. Следовательно такие образования существуют с плоскими гранями. К примеру, кристалл обычной поваренной соли имеет плоские грани, которые составлят друг с другом прямые углы. Металлы так же имеют кристаллическую структуру. Они представляют собой огромное количество сросшихся друг с другом маленьких единиц кристаллов, которые беспорядочно ориентированы друг к другу. (работа была выполнена специалистами author24.ru) Именно поэтому большой объем металла имеет по структуре изотропические свойства, т.е. имеет схожие свойства по всем направлениям.
Поликристаллические тела -. твердые тела, состоящие из большого числа одиночных кристалликов. (Металлы и другие кристаллические тела)
Одиночные кристаллы называют монокристаллами. Они проявляют анизотропные свойства.
При обычных условиях тело образуется так как начавшийся рост нескольких мелких кристаллов продолжается до тех пор, пока они не приходят в соприкосновение друг с другом, образуя при этом единое тело — поликристалл.
Для выращивания кристалла, нужно знать процессы, управляющие его ростом; каким образом разные вещества порождают кристаллы разной формы. Почему какие-то вещества и вовсе не могут образовать кристаллов; что надо сделать. Как получить большие и красивые кристаллы. При медленной кристаллизации получается один большой кристалл, при быстрой — несколько мелких кристаллов. Вот несколько возможных способов по выращиванию кристаллов:
Охлаждение насыщенного раствора.
При охлаждении растворимость почти всех веществ уменьшается, поэтому они выпадают в осадок. В начале в самом растворе и на стенках сосуда образуются мельчайшие зародыши кристаллов. При медленном охлаждении, и при том, что в растворе нет твёрдых примесей, зародышей образуется не так много, затем постепенно они вырастают в кристаллы правильной формы больших размеров. Если быстро охлаждать раствор, точек кристаллизации рождается много, процесс образования идёт быстрее, при этом кристаллов правильной формы при этом не получится.
Удаление воды из насыщенного раствора
При данном способе выращивания, чем медленнее извлекается вода, тем правильнее получаются кристаллы. Еще вариант удаления воды из растворов - оставить открытый сосуд при температуре окружающей среды на длительный срок — вода при этом будет испаряться медленно (особенно если сверху положить лист бумаги или прикрыть марлей). Образовывающийся кристалл можно или подвесить в насыщенном растворе на тонкой нити, или положить кристалл на дно емкости, и тогда его необходимо поворачивать на дне. При испарении раствор можно добавлять.
Быстрое удаление воды из насыщенного раствора
Если быстро удалять воду из раствора, то кристаллы будут расти правильной формы, с острыми гранями, но мелкими.
Процесс выращивание кристаллов —интересный и занимательный, однако данная работа требующий бережного и осторожного отношения. Время от времени инструменты для выращивания необходимо чистить: сливать раствор и удалять мелкие образования, наросшие на основном кристалле или на стенках и дне сосуда. В теории размер кристалла, выращенный таким способом - неограничен. Если готовый кристалл оставить на сухом воздухе, то он превратится в порошок, теряя содержащуюся в нём воду. С целью предохранить кристалл от разрушения, можно покрыть его бесцветным лаком.
Методы выращивания кристаллов
В исследовательских лабораториях и промышленности выращивают кристаллы из паров, расплавов и растворов, из твердой фазы, синтезируют путем химических реакций, осуществляют электролитическую кристаллизацию, кристаллизацию из гелей и другие. В настоящее время для получения совершенных кристаллов большого диаметра чаще всего применяют следующие методы выращивания:- из газовой (паровой) фазы при градиенте давления, - из расплавов при температурном градиенте,- из растворов при градиенте концентрации на границе раздела кристалл-раствор.
Кристаллизация из паровой (газовой) фазы используется, чтобы вырастить массивные кристаллы, эпитаксиальные пленки, тонкие (поликристаллических или аморфных) покрытия, нитевидные и пластинчатые кристаллы. Конкретный метод выращивания выбирают в зависимости от материала. В методах выращивания, основанных на физической конденсации кристаллизуемого вещества, вещество поступает к растущему кристаллу в виде собственного пара, состоящего из молекул их ассоциаций – димеров, триммеров и так далее. В методе синтеза в паровой фазе кристаллизуемое соединение образуется в результате реакции между газообразными компонентами непосредственно в зоне кристаллизации.
Кристаллизация из расплава – это наиболее распространенный способ выращивания монокристаллов. В настоящее время более половины технически важных кристаллов выращивают из расплава. Веществами, наиболее подходящими для выращивания из расплава, являются те, которые плавятся без разложения, не имеют полиморфных переходов и характеризуются низкой химической активностью. Методами кристаллизации из расплава выращивают элементарные полупроводники и металлы, оксиды, галогениды, халькогениды, вольфраматы, ванадаты, ниобаты и другие вещества. В ряде случаев из расплава выращиваются монокристаллы, в состав которых входит пять и более компонентов. При кристаллизации из расплава важно учитывать процессы, влияющие на состав расплава (термическая диссоциация, испарение, взаимодействие расплава с окружающей средой), процессы на фронте кристаллизации, процессы теплопереноса в кристалле и расплаве, процессы массопереноса (перенос примесей, обусловленный конвекцией и диффузией в расплаве).
Кристаллизацию из растворов применяют при выращивании веществ, разлагающихся при температурах ниже температуры плавления. Рост кристаллов осуществляется при температурах ниже температуры плавления, поэтому в выращенных такими методами кристаллах отсутствуют дефекты, характерные для кристаллов, выращенных из расплава. При выращивании кристаллов из растворов движущей силой процесса является пересыщение. Методом температурного перепада выращивают, например, кристаллы дигидрофосфата калия и дигидрофосфата аммония. Скорость роста кристаллов в таких условиях составляет около 1 мм/сут. Кристаллы весом 400 г. растут в течение 1,5-2 месяцевПосмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
500 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
10 марта 2017
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Кристаллы.docx
2017-11-28 00:37
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4
Положительно
Сделано на хорошем уровне, раньше срока. Корректировка была выполнена в моментальные сроки.
Хочешь такую же работу?
300 ₽
