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Blaue Kristalle aus Kupfersulfat |
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Versuch
Nr.016
Bewertung / Schwierigkeitsgrad:
Zeitaufwand: sehr unterschiedlich |
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Ziel:
Große, blaue Einkristalle aus Kupfersulfat, die
in wenigen Tagen schon eine ansehnliche Größe erreichen.
Exemplare von mehreren Kilogramm und einer Gesamtkantenlänge
von über 100 cm können wir mit dieser Methode herstellen.
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Geräte:
Bechergläser (Einmach- ) mit Abdeckung von 200
bis 500 ml aus Glas oder Kunststoff, Wärmequelle: Brenner oder
Herdplatte, Filterpapier, Stativ, Haushaltshandschuhe
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Chemikalien:
einen Impfkristall aus Kupfersulfat (siehe
Herstellung eines Impfkristalles), 175g Kupfersulfat, 300ml
dest. Wasser
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Sicherheitshinweise:
Kupfersulfat (CuSO4x 6H2O): Xn,
N R22-36/38-50/53 S22-60-61
N
Xn
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Einverständniserklärung:
Hiermit erklären Sie sich bereit den folgenden Versuch unter
eigener Verantwortung
und nur mit ausreichendem chemischen Wissen und geeigneten Schutzvorrichtungen
durchzuführen!
Der Autor kann für jegliche Personen- und Sachschäden
durch mögliche Fehlversuche nicht haftbar gemacht werden. (siehe
Sicherheitscheck bzw. Disclaimer) |
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Versuchsanleitung:
Wir stellen als erstes einen Kristallkeim her (siehe
Herstellung eines Impfkristalles), dann die Wachstumslösung.
Unter Erhitzen,
lösen wir 75g Kupfersulfat in 150g Wasser . Die Lösung
wird noch warm filtriert und in ein sauberes Becherglas, Gläser
mit Schraubdeckeln sind ebenfalls ideal, gefüllt. Das Glas
muß nun an einem erschütterungsfreien Ort für zwei
Stunden abkühlen. Dann wird in die erkaltete Lösung der
an einem Faden befestigte Impfkristall in die Lösung gehängt,
abgedeckt und für 2-3 Tage in Ruhe gelassen. Während dieser
Zeit kann man dem Kristall beim Wachsen praktisch zusehen. Schauen
ist in dieser Phase erlaubt, anfassen, schütteln, herausnehmen
aber nicht !!! Ist alles gut gegangen, ist unser Kristall ca. 50g
schwer. Soll mit dem Kristall weitergezüchtet werden, so dürfen
wir ihn auf keinem Fall mit bloßen Fingern anfassen, sondern
nur mit gereinigten Handschuhen oder einer Pinzette.
Nun stellen
wir eine neue Wachstumslösung her. Dazu müssen 100g Kupfersulfat
in 200g Wasser unter Erwärmung gelöst werden. Nach dem
Filtrieren und Abkühlen an einem ruhigen Ort hängen wir
unseren Kristall dort hinein und warten wieder 3 Tage. Diesen Vorgang
können wir öfters wiederholen und erhalten so riesige,
blaue Schönheiten mit einem Gewicht von mehreren Kilogramm.
Natürlich muß das Zuchtgefäß immer größer
werden, der Verbrauch an Kupfersulfat steigt
auch, so daß ein Aufbewahren der älteren Wachstumslösungen sinnvoll
wird.
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Entsorgung:
(siehe auch Entsorgungsmaßnahmen)
Übrige Kupfersulfat-Lösung nicht in den Ausguß,
sondern zu einer Sammelstelle oder den Behälter für wässrige,
schwermetalhaltige Abfälle geben.
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Erklärung
/ Hintergrund:
In kaltem Wasser
löst sich nur eine bestimmte Menge von Kupfersulfat, CuSO4
--> Cu2+ + SO42-, in wärmeren
Wasser dagegen mehr. Sättigen wir eine warme Lösung, d.h.
wir geben gerade soviel Salz zu, wie sich löst , und lassen
sie abkühlen, dann scheidet sich das überschüssige
Salz nicht sofort ab, sondern erst nach einiger Zeit. Man sagt,
die Lösung ist übersättigt.
In
diesem Zustand ist die Lösung sehr empfindlich. Eine kleine
Störung kann zu einer spontanen Fällung (Abscheidung)
des überschüssigen Salzes führen. Das würde
bedeuten, daß sich viele, unter Umständen Tausende, von
Kristallkeimen bilden können und so die Bildung eines Einkristalles
unmöglich machen. Eine Spontan-Fällung kann ausgelöst
werden durch das Einbringen von Keimen (Kristallpulver, Staub etc.),
durch Erschütterungen oder oft auch durch das Reiben eines
Glasstabes an der Gefäßwand.
In
die übersättigte Lösung bringen wir einen Impfkristall
ein. An diesem, vorausgesetzt wir haben sauber und erschütterungfrei
gearbeitet, kann sich nun das überschüssige Kupfersulfat
langsam und gleichmäßig abscheiden. So wächst nur
ein Kristall.
Dieses Verfahren eignet sich nur für Salze, die einen positiven
Lösungskoeffizienten haben, wie Kupfersulfat, und Alaune nicht
jedoch z.B. für Natriumchlorid (Kochsalz).
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Sonstiges:
Crystalgrowing.com
(deutsch/englisch): Große Seite rund ums Kristallzüchten
Naturschau.at
(deutsch): Hintergrundinformationen zu Kristallen, physikal. und
chemische Eigenschaften, sowie Verwendungsgebiete
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