氯化钠单晶的制作及注意事项
zorro2024/11/30原创 晶体养成所 IP:广东

尝试制作氯化钠单晶经历一系列失败后,偶然发现一篇文章How to Grow Big Table Salt or Sodium Chloride Crystals at Home

参考Chase的设计,改用小号培养皿作为生长容器,晶体质量相比以前的尝试有了质的提升。这里简要介绍一些制作流程和技巧。欢迎一同尝试制作和交流!


原材料:

AR级氯化钠(天津致远)

AR级EDTA钠(天津致远)(可选,见注意事项)

瓶装纯净水(不限,本实验使用怡宝)

35mm直径塑料培养皿(BkmanLab/Labshark)

60mm直径玻璃结晶皿(湘玻)

塑料镊子(可选,见注意事项)

瓦楞纸板/泡沫板/口罩(任意隔热材料,可选,见注意事项)

透明一次性水杯若干

一次性塑料滴管(湘玻)


简要步骤:

  1. 配置常温氯化钠饱和溶液(母液),可以直接在纯净水瓶中完成(可选:按0.1g/L加入EDTA钠)

  2. 保持母液中仍有不溶晶体,静置3天左右,使溶液达到稳定

  3. 将约20ml母液倒入60mm结晶皿,等待蒸发结晶,此步获取晶核

  4. 取35mm培养皿,放置在隔热材料上(可选:过滤母液)

  5. 使用滴管取瓶中母液,缓慢加入35mm培养皿,静置30分钟,观察底部没有晶体析出再继续

  6. 使用塑料镊子转移步骤3中的晶核到培养皿,并用一次性水杯罩住整个培养皿

  7. 等待晶体生长,整个过程不得扰动容器,添加母液请使用滴管沿容器壁缓慢加入(1ml一次)


生长1周的状态如图:

1.jpg


生长5-6周的状态如图:

2.jpg


最终效果:

5.jpg


注意事项:

  1. 市售AR级氯化钠仍可能含有抗结剂,这会极大影响结果!请咨询卖家选用无抗结剂的试剂!

  2. 生长过程中任何扰动,包括触摸液面,试图转移晶体,突然添加母液,都可能造成灾难性析晶,能不动就不动

  3. 母液静置的操作不可以省略,因为溶解可能仍未达到平衡,会溶解掉新加入的晶核

  4. 环境湿度会极大影响晶体生长,产生年轮样瑕疵,所以雨季不合适制作

  5. 使用塑料镊子转移晶体,可以极大程度避免磕碰产生细小的晶核,干扰单晶生长

  6. 加入EDTA钠可以减少杂质离子进入晶体,但用量应控制在非常小

  7. 培养皿垫隔热材料,可以避免昼夜室温骤变引起的晶体瑕疵

  8. 塑料培养皿底部平整度极好,远超过同尺寸玻璃培养皿*,生长出来透明度高,推荐

  9. 一次性水杯罩住生长容器,以减缓溶液蒸发,减慢生长以减少瑕疵,提高通透度*


*补充对比图

玻璃培养皿底部有一定曲度,生长时很容易产生带有瑕疵的底面,影响整体通透度,结果如图:

4.jpg


选择小容器,控制生长速率,可以很大程度提高通透度,从左到右依次减慢生长速率:

3.jpg


本教程旨在提供家庭制作氯化钠晶体的简单步骤。尽管本实验在正常情况下被认为是安全的,但参与者在进行任何实验时应自行承担风险。使用材料时,请遵循以下建议:

  1. 安全第一:在进行实验之前,请确保您的工作区域清洁整齐,并准备好必要的安全设备,如手套和护目镜。

  2. 成人监督:建议未成年人在成人的监督下进行本实验,以确保安全。

  3. 材料注意:请确保使用的材料无毒,并遵循包装上的使用说明。

  4. 环境适应性:本实验适用于一般环境,但请避免在不适合的地方进行实验。

  5. 责任声明:作者对因使用本教程而导致的任何损害、伤害或意外事件不承担责任。

参与本实验即表示您已阅读并理解上述免责声明。


来自:晶体培育 / 晶体养成所动手实践:实验报导
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5
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~~空空如也
某科学的超级屑
8天14时前 IP:贵州
939982

看上去不错,补充几点:

1,灾难性析晶只是因为打破了亚稳定过饱和溶液的稳定使其不稳定而已,很大程度上与溶液饱和度有关,事实上均匀搅拌溶液,控制饱和度即可,但是就需要其他的装备,楼主的生长容器小,培养的晶体小,但相应的蒸发量就不大,因此过饱和度不会太高

2,其实静置三天改为:升温溶解过量晶体(对于氯化钠而言可能需要八九十度),降至室温过滤即用,原理同上文的过饱和度有关一样

3,不一定要“慢”,基础原理是要溶液“均匀”“(过饱和度)稳定且适宜”,满足上面两点实际上生长速度可以加快很多

4,可能不一定是湿度影响,因为同时温度也变化而且影响可能更大


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