Выращивание кристаллов поваренной соли

Поваренная соль всем хорошо известное и доступное соединение. Из-за слабой зависимости между температурой и растворимостью её кристаллы можно выращивать только испарением воды из раствора - самым простым и доступным методом, ну может ещё и из расплава, но это гораздо сложнее. Однако мало кто выращивал крупные кристаллы, так как они имеют неинтересную форму кубов, и очень медленно растут. Но всегда ли так?..
  1. Кристаллизация поваренной соли в присутствии мочевины CO(NH2)2. В присутствии достаточного количества мочевины (карбамид), используется как удобрение, кристаллы приобретают октаэдрическую и реже производную от неё пирамидальную форму, в точности как квасцы. Мочевины для этого нужно добавлять много - 15-20% от массы раствора. Но даже небольшое её количество положительно влияет на качество кристаллов - их форму и прозрачность, её можно использовать и при выращивании кристаллов кубической формы. Причём мочевина химически не входит в кристаллы в любом случае, и они остаются чистыми.
    Пирамиды и октаэдры Пирамиды и октаэдры
  2. Кристаллизация поваренной соли в присутствии желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6]. При добавлении даже небольшого количества этой соли ~0,5%, не получается даже кубов. Так при добавлении сухой кровяной соли в насыщенный раствор поваренной соли сразу выпадает небольшое количество белого волокнистого осадка поваренной соли. Затем по мере испарения воды на дне образуются белые шестигранные пластинки, при этом на стенках сосуда образуется рыхлый объёмный слой мельчайших кристаллов (дендритов), который поднимается по стенкам вверх. При этом скорость испарения воды из раствора значительно увеличивается, и очень скоро остаётся только белая рыхлая масса.
  3. Кристаллогидрат хлорида натрия NaCl×2H2O. Как кристаллогидрат, так и безводная соль находятся в равновесии с насыщенным раствором при +0,15°C. Это значит, что для получения кристаллогидрата нужно просто охладить насыщенный раствор ниже этой температуры. Можно просто оставить на ночь на улице зимой, можно и просто в морозильной камере холодильника. Образующиеся кристаллы представляют собой бесцветные прозрачные шестигранные пластинки, которые при нагревании выше +0,15°C мгновенно распадаются на раствор соли и безводную соль в виде кубических кристаллов.
    Кристаллы кристаллогидрата После нагрева После нагрева, под микроскопом
  4. Пирамидальные воронки. Если испарять раствор при нагревании, то на поверхности раствора могут образовываться и расти белые воронкообразные кристаллические образования в виде перевёрнутых пирамид. Их образование зависит от многих факторов, поэтому напишу как я их получил подробнее: нагревание велось на дросселе люминесцентной лампы, при работе он нагревается до 80°C, температура раствора составляла около 50°C, сосуд - пластиковая баночка диаметром ~35мм, и высотой ~40мм, к сожалению до настоящего времени она не "дожила". Если в процессе роста воронки осторожно убирать с поверхности раствора лишние кристаллы, то можно вырастить воронку в несколько см диаметром, возможно и больше, в природной среде они вырастают до нескольких метров, и при этом остаются на плаву.
  5. Двойные соли. Если раствор содержит также глюкозу, то может кристаллизоваться соль состава (C6H12O6)2×NaCl×2H2O. Так как это кристаллогидрат, то она будет расти быстрее, чем чистая поваренная соль, но имеет те же кубической формы кристаллы.
Итого имеем: кубы, октаэдры, пирамиды, шестигранные пластинки и даже дендриты, иглы и пирамидальные воронки, плюс различные сочетания этих форм.
И несколько советов по выращиванию кристаллов поваренной соли, которые применимы впрочем, и к другим солям:
1.Соль желательно брать марки "Экстра" - она чище и химически и физически.
2.Для получения совершенно насыщенного раствора стоит дать ему постоять около суток с кристаллами на дне, при этом его будет не лишним иногда перемешивать. Если так не сделать, то затравочный кристаллик, если его кинуть в раствор и он малых размеров - просто растворится.
3.При переливании насыщенного раствора в ёмкость, в которой будут расти кристаллы стоит добавить в него несколько капель чистой воды, во избежание массового образования мелких кристаллов, также следует поступать при любых манипуляциях с раствором.

Буду очень рад письмам с Вашими результатами экспериментов или вопросами.
Лицензия Creative Commons
Лицензия Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная