Выращивание кристаллов

*Л.А. Яковишин*

Выращивание кристаллов медного купороса
Кристаллы медного купороса CuSO₄×5H₂O Медный купорос встречается в природе в виде минерала халькантита. Название этого минерала происходит от греческих слов, означающих в переводе «медь» и «цветок» Медный купорос применяют при ожогах белым фосфором, он входит в состав поливитаминных комплексов, его также используют при выделке кож, как протраву при крашении текстиля и как красящий пигмент. Медный купорос используется в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями и грибками растений. Он входит в состав бордоской и бургундской жидкостей, которыми обрабатывают растения от грибков. Поэтому медный купорос можно найти в магазинах товаров для сада и огорода Раньше медный купорос применяли как консервант и фиксатор цвета в пищевой промышленности (добавка Е519). Пищевая добавка Е519 сейчас в России запрещена	Кристаллогидраты – это вещества, которые содержат молекулы воды в своей кристаллической решетке. Одним из самых известных кристаллогидратов является медный купорос CuSO₄×5H₂O. Его называют еще пентагидратом сульфата меди(II). Это вещество синего цвета знакомо многим. Медному купоросу обычно приписывают формулу CuSO₄×5H₂O, хотя он имеет строение [Cu(H₂O)₄](H₂O)SO₄: Как видно из схемы, одна из молекул воды связывает между собой сульфат-ион SO₄^2– и ион [Cu(H₂O)₄]²⁺ посредством образования четырех водородных связей (показаны пунктиром). Кристаллы медного купороса можно получить из насыщенного раствора сульфата меди(II) CuSO₄. Для этого в стакан налейте 100 мл воды и нагрейте ее на водяной бане до 50–60 °С. В нагретую воду при постоянном перемешивании добавляйте медный купорос до тех пор, пока новая порция не перестанет растворяться. Такой раствор будет насыщенным. Профильтруйте насыщенный раствор через марлю в новый стакан. Чтобы не произошла преждевременная кристаллизация, стакан для фильтрата должен быть горячим, поэтому перед фильтрованием его необходимо ополоснуть горячей водой. При этом соблюдайте осторожность! Профильтрованный раствор накройте бумажной салфеткой или фильтровальной бумагой и оставьте на несколько суток. Вскоре на дне стакана появятся синие кристаллики. Для высыхания разложите полученные кристаллы на салфетке или фильтровальной бумаге. Для получения крупных кристаллов медного купороса проделайте следующее. Возьмите наиболее крупный из полученных кристаллов и обвяжите его капроновой ниткой. Если нитка будет соскальзывать, то с помощью пилочки для ножовки сделайте небольшие пазы по бокам кристалла. Если у вас нет пилочки, то нитку можно приклеить и универсальным водостойким клеем. Работайте с клеем в хорошо проветриваемом помещении и вдали от огня! Приготовьте горячий (50–60 °С) насыщенный раствор сульфата меди(II) и профильтруйте его в новый стакан, который предварительно ополосните горячей водой. В профильтрованный раствор поместите кристаллик медного купороса на ниточке так, как это показано на рисунке. Нитку можно завязать на карандаше или раскрученной канцелярской скрепке и закрепить ее с помощью скотча. Учтите, что кристалл начнет расти и увеличится в размерах. Поэтому расположите его в растворе примерно посередине от дна стакана и уровня жидкости в нем. Стакан накройте бумажной салфеткой или фильтровальной бумагой. Через 1–2 суток кристалл подрастет. Если на основном кристалле появятся наросты небольших кристалликов, то их можно осторожно соскрести лезвием. Высушите полученные кристаллы. Их можно покрыть бесцветным лаком (чтобы не выветривались, т.е. не теряли кристаллизационную воду). Помните, что работать с лаком можно только в хорошо проветриваемом помещении и вдали от источников огня! Получение кристаллов медного купороса в чашке Петри. Кристаллики медного купороса можно получить и в чашке Петри. Для этого вылейте в нее тонким слоем (толщиной 2–3 мм) насыщенный раствор CuSO₄. Через 1–2 дня в чашке появятся кристаллики. Получение кристаллов медного купороса в желатине. Фантастические узоры из кристаллов медного купороса можно получить в слое желатина. Для этого в горячий насыщенный раствор CuSO₄ объемом около 20–25 мл добавьте примерно четверть чайной ложки быстрорастворимого желатина. Смесь перемешайте и вылейте тонким слоем (толщиной 2–3 мм) в чашку Петри. Примерно через день в чашке появятся ветвистые узоры из медного купороса. Разложение медного купороса. При нагревании кристаллогидраты разрушаются и образуются безводные вещества. Если медный купорос нагреть, то он обесцветится. Это происходит из-за образования безводного сульфата меди(II) CuSO₄, имеющего белый цвет: CuSO₄×5H₂O CuSO₄ + 5H₂O. Процесс частичной потери воды медным купоросом начинается уже при 100 °С. Полностью вода удаляется при 250 °С и выше. При высокой температуре (более 650 °С) разлагается уже сам CuSO₄.