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主題: 高質量氯化鈉晶體生長指南   字型大小:||| 
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鐵驢友〔初級〕
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#1 : 2021-3-4 02:31 AM     只看本作者 引言回覆

最後!高質量氯化鈉晶體生長指南


大家好,幾天前,我貼出了一些自己生產的氯化鈉晶體的照片,反應令人讚嘆。謝謝!如所承諾的,這裡是指南。

它將分為4個部分,如下所示:

· 概述

· 程序

·觀察

·雜質的影響

概述

氯化鈉(食鹽)是最容易使晶體生長的化學物質,同時也是最難與晶體生長的化學物質之一。在線上有許多關於如何生長高質量鹽晶體的指南,但是說起來容易做起來難。我已經嘗試了許多技術,但是它們不起作用。

氯化鈉(我將其稱為鹽)的第一個問題是,與冷水相比,它在熱水中的溶解度並不明顯,這使得製備生長溶液的難度加大。

其次,鹽晶體的生長太容易-灰塵,小刮痕或溫度變化很小都會引起成千上萬個微小晶體的形成-給您的不是完美的鹽立方體,而是一堆結晶的灰塵。小晶體也可能粘在較大的晶體上,導致它們不規則且變形。

第三,鹽晶體的生長對周圍環境的變化極為敏感,即蒸發速率。稍微快一點地蒸發鹽溶液,您完全透明的晶體將在數小時內變成不透明。


生長氯化鈉時的常見錯誤。左:完美的水晶;中:不透明水晶;右圖:不小心刮擦了晶體,形成了鹽塵。

話雖如此,我已經花了兩年的時間來尋找解決這些問題的最佳方法,並且看到了很好的結果。由於NaCl晶體既難以生長又難以獲得高價(沒有嘗試出售任何晶體),所以我很高興與大家分享我學到的一切。

本指南假定您了解晶體生長的基本知識,但我將使其盡可能地易於理解。如果您是初學者,不建議您放鹽,因為這樣做會令人沮喪,但絕對有可能。對於退伍軍人,請嘗試一下!

讓我們從該過程開始。

程序

答:準備氯化鈉飽和溶液

鹽在25°C的溶解度為36 g / ml。其獨特之處在於其溶解度幾乎不會隨溫度變化,因此常規的將溶質溶解在熱水中的方法無效。取而代之的是,將過量的鹽稱重,然後倒入杯子中。攪拌溶液,然後將其放置幾天。

為確保溶液飽和(沒有更多的鹽可以溶解),請等待直至微小的鹽晶體/薄片開始漂浮在溶液表面上。這大約需要3天。然後,濾出所有不溶的鹽,並將溶液儲存在大罐子中。這是您將用來生長晶體的儲備溶液。

B:種晶

種晶是您要結晶的化學物質的小晶體。您選擇的種晶將成為長出更大晶體的起點。

將25毫升飽和鹽溶液倒入一個小盤中。放在室內1-2天。您的盤子現在應如下所示:


圖2:籽晶的選擇。如箭頭所示,最合適的樣品。

使用鑷子,取出最美麗的水晶。大小不重要。然後,應格外小心地將其轉移到一個小容器中。確保容器的底部是平坦的,並且其容量不超過10毫升。

注意不要刮擦籽晶。不小心擠壓使其硬,刮擦,掉落或碎裂,它將形成一千個看不見的碎片。這些碎片會變成容器底部的細沙,在30分鐘內破壞整個批次。

如果一切順利,則種晶應該很好地放在容器的中間。使用滴管將您在A部分中製成的2-5毫升飽和溶液轉移到同一容器中,以覆蓋晶種。


將晶種和飽和溶液轉移到生長容器中。容器直徑(化妝罐蓋):3.0厘米。

然後,將容器放置在有遮蓋的區域(理想的是儲藏室,地下室或櫥櫃)。確保該地點的溫度和濕度盡可能穩定。

C:成長過程

生長鹽晶體的黃金法則是確保其生長盡可能緩慢。這聽起來可能很奇怪,但是獲得高質量晶體的唯一方法是確保它們以極低的速度生長-防止其晶格結構出現缺陷並限制寄生晶體的生長。

為此,請將其放置在不受干擾的環境中。強烈建議通過在生長裝置上放置一個向上傾斜的燒杯,進一步降低溶液的蒸發速度(從而減慢生長速度)。每天提起燒杯一次,以使水蒸氣逸出。


左:晶種在容器中;右:不斷增加的設置

1或2天后,您的種晶應開始明顯長大。根據您的居住地,單晶的長度應在以下範圍內:

1天– 2.0毫米;1週– 4.0毫米;2週– 5.5毫米;3週– 7.0毫米;1個月– 8.0毫米;2個月– 10.0毫米

由於體積是長度的立方,因此隨著尺寸的增加,晶體的生長速度會越來越慢。那很正常

D:知道什麼時候停止生長晶體

如前所述,氯化鈉晶體對濕度和溫度的波動極為敏感。除非您立即採取行動,否則兩者中的任何一項更改都將破壞您的整個批次。當心您所在位置的天氣突然變化。它們有兩種形式:

如果天氣突然變熱,蒸發速率會增加,並且您的晶體會渾濁。一天早晨,您的晶體可能是完全透明的–在特別炎熱的一天之後,它們將開始變得半透明–在加熱2天后,晶體將變得完全不透明。更糟的是,較小的晶體也可能在溶液表面形成,粘在您的主晶體上並減慢其生長速度。


從左到右–蒸發速率的增加如何影響氯化鈉晶體的透明度。

如果遇到寒冷/多雨的天氣,您的整個晶體很可能會融化,重新溶解到溶液中。這讓我很頭疼。如果幾天下雨,請多加註意晶體,尤其是晶體的邊緣。您想看到清晰,完美定義的邊緣。如果他們開始看起來有點圓滑/光滑,請發出警報。再等幾天,整個晶體可能會消失,就像一杯溫水中的冰塊一樣。

因此,面對如此難以克服的賠率,您該怎麼辦?

時刻保持警惕。當您發現美女不適合您時,請將其從解決方案中刪除。貪婪將是你的失敗。

在CI部分中,建議您用燒杯蓋住設備,以減少蒸發。如果這樣做,它將為您帶來更多的時間採取行動,因為與將它們放置在戶外相比,您的晶體會更加緩慢地聚集/溶解。

E:取出,乾燥和儲存晶體

使用鑷子輕輕地從容器中取出晶體。請勿用水沖洗。將其放在一張濾紙/薄紙上並拍幹。根據您的完美主義水平,最好不要用手指觸摸水晶,因為油脂和汗水會在其上留下永久性的痕跡。如果您決定這樣做,那真的沒什麼大不了的。

乾燥步驟非常重要。如果您在完全乾燥之前儲存晶體,則剩餘的溶液會結晶並在鹽塊上形成白色硬皮。為了防止這種情況,只需將其放在光滑,平坦的材料上,乾燥後在戶外敞開30分鐘即可。切勿在一塊棉布,紙巾或布上晾乾。

30分鐘後,將其存放在密封罐中。氯化鈉晶體結構中沒有水,也沒有氧化的危險,因此很穩定。但是,根據我的觀察,氯化鈉具有中等吸濕性-它吸收周圍環境中的水分,特別是在潮濕的空氣中。在潮濕的日子裡,它們實際上可能會變得略濕。根據您的居住地,它可能會或可能不會成為問題。如果是這樣,請將其放在密封的容器中/使用乾燥劑。

但是在拍照並在此處共享之前不要> _ <

就是這樣。你完成了!

觀察結果

·與絕對蒸發速率相比,蒸發速率的波動在晶體的透明度中起著更為重要的作用。與緩慢生長但後來發生速率變化的晶體相比,快速但穩定生長的晶體要清晰得多。我已經進行了實驗來證明這一點,但是解釋太長了,無法在此處包含。

·儘管鹽具有立方晶體結構,但以這種方式生長的晶體是扁平的。這是因為它們生長在容器的底部。如果需要立方體,請將您的晶種綁在繩子上,然後將其懸掛。但是,如果您對水晶內的弦繩不滿意,這是唯一的方法。

·容器底部(以及所有圖片)中生長的晶體在底部均具有小的金字塔形空腔。這是正常的。隨著晶體的生長,其邊緣向外擴展,從而使中間部分變得缺乏新鮮的溶液。因此,中間變成空心的。

·即使在良好的條件下,主晶體旁邊也會形成較小的晶體。如果它們與您的主要對象之間的距離不太近,則不是問題。但是,這些會降低主晶體的生長速度,因此明智地使用鑷子去除那些晶體可能是明智的。

·在炎熱的天氣中,意外刮擦晶體並導致形成晶體沙明顯要容易得多。

·有時,晶體可能會落在其頂點上,形成一個涼爽的金字塔形晶體,而不是立方晶體。這似乎是完全隨機的,並且每20-30次嘗試就會發生一次。它們可以用作籽晶,像通常一樣生長。

雜質的影響

眾所周知,添加少量不同的化學物質會影響晶體的生長。例如,鐵鹽導致硫酸銅(II)形成板,而硼砂則使明礬長成立方體。氯化鈉沒什麼不同。


雜質對晶體生長的影響:從左到右,從上到下;對照,MAP,明礬,乙酸鐵(III),硫酸鐵(III),硫酸銅(II),碘鹽,硫酸鎂和尿素。

·水的純度:不幸的是,由於我使用自來水種植了所有晶體,因此我對此一無所知。通常最好用蒸餾水生長晶體,但是對於食鹽,我聽說使用自來水可能實際上是有益的。將來我會對此進行測試,但是目前我還沒有發言權。

·碘鹽:切勿使用碘鹽進行晶體生長。您將面對災難。

·醋酸鐵(III),硫酸銅(II):似乎略微促進了良好的單晶生長。形成的立方體在中間呈星形。

·硫酸鐵(III):似乎略微促進了良好的單晶生長。沒有定論。使整個晶體變得不透明。

·氯化鐵(III):歸功於u / dmishin;促進較大晶體的生長,對生長非常有利,由於夾雜物可能會引起輕微的泛黃。

·硫酸鎂,尿素:似乎略微促進了良好的單晶生長。沒有定論。保持清晰度。

·鉀明礬,磷酸一銨(酸性):引起渾濁,抑制單晶生長。

·氯化鉀:可歸功於Youtuber Thoisoi2;KCl與NaCl的比例為6:4極大地幫助了高質量單晶的生長。

這就是本指南的全部內容。在過去的兩年中,我還試驗了鹽簇(多晶體)的生長,其他生長方法(在陽光下,用保鮮膜密封等)以及翻轉晶體如何影響其生長。我將來可能會進行更新,但是我將在這裡結束這篇文章。


感謝您表現出的興趣,感謝您對晶體生長的熱情,並感謝您閱讀到最後。如果您有任何疑問,請隨時在下面給我發消息/發表評論。

快樂成長!



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#2 : 2021-3-4 02:33 AM     只看本作者 引言回覆

Finally! The Guide to Growing High Quality Sodium Chloride Crystals

[geo 在  2021-3-6 03:23 PM 作了最後編輯]



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#3 : 2021-4-5 09:16 PM     只看本作者 引言回覆

這是實驗室等級的內容吧...
對於懶惰者的我 覺得頭痛



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