Re: Wytwarzanie kryształów
1. W dużej części przypadków to prawda, w części przypadków najzwyczajniej w świecie barwnik nie będzie się chciał lokować w sieci krystalicznej, w innej części zaś może spowodować wzrost dużej ilości defektów.
Super sprawą jest barwienie kryształów poprzez tworzenie roztworów substytucyjnych kationów, w ramach szeregów izomorficznych (roztwory stałe). Mam na myśli sytuację, w której jeden kation, częściowo podstawiamy innym kationem, o stosunkowo niewielkich różnicach rozmiarów tychże kationów. Dla przykładu- ałun chromowo-potasowy krystalizuje w tej samej grupie przestrzennej co ałun potasowy. Obecność jonów chromowych (III) nadaje kryształowi bardzo intensywną barwę. Możesz więc dodawać różne ilości ałunu chromowo-potasowego do roztworu ałunu potasowego otrzymując różne stężenia jonów chromianowych, a co za tym idzie, różną intensywność barwy przez nie nadawanej. Finalnie możesz otrzymać kryształy o pięknym kształcie i kolorze, a takie kryształy- przynajmniej w mojej opinii- będą o wiele bardziej ciekawe, niż takie barwione spożywczymi barwnikami.
2. Jest to w 100% prawda, choć nie w każdym przypadku można to zjawisko dobrze zaobserwować.
Spróbujmy sobie coś wyobrazić:
- posiadamy roztwór nasycony w temperaturze 100 st.C i ochładzamy go do temperatury 20 st.C. Pomiędzy tymi dwoma temperaturami, okazuje się, że rozpuszczalność tej soli, różni się dla przykładu 30 gramami soli/100 gram roztworu. W takim razie wnioskujemy, że po takim ochłodzeniu roztworu, uzyskamy tzw roztwór przechłodzony, w którym te jony bardzo bardzo bardzo będą chciały szybciutko upakować się w kryształ (bo wtedy będą miały mniejszą energię). Jeśli będą to chciały robić tak bardzo bardzo bardzo, a będzie ich bardzo bardzo dużo, to zaczną zlepiać się jeden z drugim na siłę tworząc tzw zarodki krystalizacyjne. Kolejno na tych zarodkach, będą układały się kolejne jony i tak w kółko- będzie się tworzył kryształ. Przyjmując że nasz kryształ będzie krystalizował w układzie regularnym, jony te będą tworzyły sześcienną kostkę. Teraz można wyobrazić sobie, jak do takiej maleńkiej sześciennej kostki dyfundują jony. Robią to bardzo szybko, bo szybko przechłodziliśmy roztwór, więc one wszystkie bardzo chcą- a chcą bardzo. Wywoła to taką sytuację, że jony zaczną upakowywać się w nieprawidłowy sposób, zamieniając się nieodpowiednio lokalizacjami, lub wypadając przypadkowo poza wyznaczone lokalizacje (węzły sieci) w tak zwane pozycje międzywęzłowe, a nie będą miały potem czasu się ułożyć na poprawnym miejscu, bo zostaną szybko zasłonięte przez kolejne- i tak w kółko. Całość sytuacji będzie wyglądała tak, że kryształ który powstanie będzie miał wiele dyslokacji krawędziowych (objawiających się w makroskali strukturami daszkowymi, czyli takimi łuskowatymi, gdzie zamiast kostki otrzymamy kilkanaście połączonych ze sobą płytek) oraz wiele innych defektów.
- jeżeli natomiast wykonamy mniejsze przechłodzenie tego samego roztworu, np. z 50 st.C do 20 st.C, gdzie różnica między rozpuszczalnościami soli w obu temperaturach będzie oscylowała w granicach 5 gramów soli/ 100 gram roztworu, to jony będą miały większą swobodę we wbudowywaniu się w kryształ. Nie będą tak często następowały sytuacje, w których jony zajmą nieodpowiednie węzły sieci, lub wypadną poza nie. Wtedy powinniśmy otrzymać kryształ, który będzie posiadał mniej defektów, nie będzie tworzył struktur daszkowych, ani bliźniaczych, itp., będzie przeźroczysty, jego kształt powinien dość dobrze odzwierciedlać symetrię grupy przestrzennej.
3. Internet aż od tego buczy, warto poszukać na angielskich stronach, tam z reguły jest wiele więcej informacji. Jeśli masz wykres rozpuszczalności od temperatury, to wystarczy odczytać. Jeżeli otrzymasz roztwór nasycony w temperaturze T1 i ochłodzisz go do temperatury T2<T1 to automatycznie otrzymujesz roztwór przesycony. To tylko taka definicja.
4. Żadnym guziku i nitce. Osobiście polecam tworzyć roztwory z jak najmniejszą ilością zanieczyszczeń, oraz używać ładnego zarodka krystalizacyjnego. Mając powiedzmy ałun potasowy, znajdujesz w nim najładniejszy kryształek i jego zawieszasz na cienkiej nitce w roztworze. Roztwór tworzysz przy pomocy wody destylowanej i jak najczystszej soli. Nie zostawiasz na dnie żadnych nierozpuszczonych kryształów (bo Ci będą 'kradły' jony które chcesz osadzać na swoim zarodku). Robiąc ten przypadek z małymi przechłodzeniami o jakim Ci pisałem, możesz robić tak, że ogrzewasz roztwór do tych 60 stopni, w takiej temperaturze nasycony ustawiasz do krystalizacji, czekasz aż kryształ trochę urośnie, potem wyciągasz delikatnie kryształek, roztwór znowu ogrzewasz do 60 stopni i dodajesz odrobinę soli tak by był przesycony- wkładasz kryształek i tak w kółko. Nie ma tak wcale dużo roboty, a taką metodą można otrzymać przeźroczyste cuda o pięknym i niezaburzonym kształcie.
Mam nadzieję, że Ci mój wywód coś pomógł. Pozdrawiam i życzę miłej hodowli.
.