En frøkrystall er en lille enkelt krystal, som du lægger i en mættet eller overmættet opløsning for at dyrke en stor krystal. Her er, hvordan man dyrker en frøkrystall til ethvert kemikalie, der opløses i vand.
Materialer, der er nødvendige for at dyrke en frøkrystall
- Kemikaliet, du vil krystallisere (her er nogle anbefalede opskrifter)
- Destilleret vand (ledningsvand er normalt OK)
- Lav tallerken (som f.eks petriskål eller en underkop)
- Varmekilde (komfur, mikroovn eller kogeplade)
- Nylonline (f.eks. En fiskelinje)
Lav en krystal voksende løsning
Ideelt set kender du dit kemikaliens opløselighed ved forskellige temperaturer, så du kan estimere, hvor meget af kemikaliet der er behov for for at fremstille en mættet opløsning. Disse oplysninger er også nyttige til at finde ud af, hvad de kan forvente, når du køler din løsning. Hvis stoffet for eksempel er meget mere opløseligt ved en højere temperatur end ved en lavere temperatur, kan du forvente, at der dannes krystaller meget hurtigt, når du afkøler opløsningen (f.eks. sukkerkrystaller).
Hvis opløseligheden ikke ændrer sig meget i dit temperaturområde, bliver du nødt til at stole mere på fordampning for at få dine krystaller til at vokse (f.eks. saltkrystaller). I det ene tilfælde afkøler du din løsning for at stimulere krystalvækst. I det andet holder du opløsningen varm til hurtig fordampning. Hvis du kender din opløselighed, skal du bruge disse data til at lave en løsning. Ellers er her, hvad du skal gøre:
- Opvarm cirka 1/4 kop (50 ml) vand i en glasbeholder. En metalbeholder reagerer muligvis med dit kemikalie; en plastbeholder kan smelte. Forslag: kog vand i mikrobølgeovnen i ovnsikkert glas såsom en Pyrex målekop. (Vær forsigtig med ikke at overophedne dit vand. Det har en tendens til ikke at være et problem med mikrobølger, der roterer beholderen, men vær alligevel forsigtig.) For krystaller der nemt falder ud af opløsningen, behøver du muligvis kun vand opvarmet til kaffekande temperaturer eller endda varmt vandhaner vand. Når du er i tvivl, kog vandet.
- Rør dit kemikalie ind. Fortsæt med at tilføje det, indtil det holder op med at opløse og lidt ophobes i beholderen. Giv det et par minutter. Rør opløsningen igen og tilsæt mere opløsningsmiddel (det, du opløser), hvis nødvendigt.
- Hæld nogle opløsninger i en petriskål eller tallerken. Hæld kun den klare opløsning i skålen, ikke noget af det uopløste materiale. Det kan være nødvendigt at filtrere løsningen gennem et kaffefilter.
- Krystaller dannes, når opløsningen fordamper. Du kan fjerne en krystal, før opløsningen fordamper fuldstændigt, hvis det ønskes. For at gøre dette, hældes opløsningen af og skrab forsigtigt krystallen af. Ellers kan du vente til opløsningen er fordampet. Vælg bedste krystal og fjern det forsigtigt fra skålen.
Brug din frøkrystall til at dyrke store krystaller
Nu hvor du har frøkrystallen, er det tid til at bruge det til at vokse stor krystal:
Bind krystallen på en nylonfiskelinie med en simpel knude. Du vil have nylon og ikke "normal" tråd eller streng, fordi den er porøs, så den fungerer som en væge til din løsning, og fordi den er ujævn og vil tiltrække krystalvækst væk fra din frøkrystall. Hvis den beholder, du bruger til at dyrke dine krystaller, er helt ren og glat, og linjen er nylon, skal din frøkrystall være den mest sandsynlige overflade til krystalvækst.
Det kan være nødvendigt at skrabe små riller i din frøkrystall, så det ikke glider ud af nylonlinjen. Nylon er ikke det nemmeste materiale at bruge til at binde en knude. Suspender din frø krystal i en mættet eller overmættet krystalopløsning, så den er helt dækket. Du vil ikke have, at krystallen skal røre ved siderne eller bunden af beholderen. Hvis din krystalopløsning ikke er koncentreret nok, vil din frøkrystall opløses.
Du lavede en mættet opløsning til din frøkrystall, så du kan bruge denne procedure (undtagen med mere vand og krystalkemisk) til at dyrke den "rigtige" krystal.
For at overmætte en opløsning fremstiller du en mættet opløsning ved en høj temperatur og afkøler den derefter langsomt (med nogle undtagelser). For eksempel, hvis du opløser så meget sukker som muligt i kogende vand, bliver løsningen overmættet, når den kommer til stuetemperatur. En overmættet opløsning producerer krystaller hurtigt (ofte i løbet af et par timer). En mættet opløsning kan kræve dage eller uger for at producere en krystal.
Lad din krystal vokse på et uforstyrret sted. Det kan være nødvendigt, at du dækker opløsningen med et kaffefilter eller et papirhåndklæde for at forhindre støv eller andet end forurenende opløsningen. Når du er tilfreds med din krystal, skal du fjerne den fra opløsningen og lade den tørre.