2013年2月1日

科學玩具-物性-晶靈御守(許願晶靈)養成



將這些晶粉溶解在熱水中時,其實是有玄機的。高溫的溶劑可以溶解更多的(大部分)固體溶質,然後調配至飽和,過程中再採取降溫或蒸發或加入其他凝結核,使其逐漸達到「過飽和」的狀態,即可析出結晶。

在這裡所使用的方式是採取「蒸發」,因為水溶液在小瓶子中,跟空氣接觸的表面積小,蒸發速率不會很快,並且可以視情況用加上蓋子的方式來進一步降低蒸發速率,結晶速率太快會使晶體不夠透明,所以大部分是採用這樣的方式。
靜置一天後打開蓋子,使其水分開始蒸發,這個過程是漫長的
晶體每天都會逐漸往上長,而且晶種圓弧面的設計,使得每一支長的方向不盡相同

只要長到水面,就可以倒掉溶液
雖然說明書上有提醒長到水面時就已經是極致了,再長下去就會變醜
不過,我就是想看一看何謂「變醜」,所以才刻意讓其中一支凸出水面

水溶液結晶時,攀著內壁爬升的現象又叫做攀晶。這是因為水溶液的附著力大於內聚力,所以晶體容易附著於內壁上,使得水溶液中的小分子不僅會在晶種上成長,也會沿著瓶壁形成錯縱複雜的網狀結構,而產生毛細現象攀緣往上。當它爬上瓶口往外攀緣時,要將攀緣的晶體清除乾淨,同時避免掉落溶液中。如果不理會它,攀晶會持續往下,污染桌面。有做過硝酸鉀在棉繩上結晶實驗的夥伴們應該都知道。
讓大家比較一下,中間的那支晶體是不是比較不透明,而且長的坑坑洞洞的
原因就在於突出水面後,晶體仍在表面成長
但卻沒有像在水溶液中被包覆時的那般穩定、均勻,所以就「變醜」了

最後將瓶中多餘的溶液倒掉,這才是麻煩的開始。因為本來預期它的晶體顏色是紫色的,但是在傾倒的時候,裡面的色素幾乎全部流了出來,就這樣眼睜睜的看著它的幾近「透明」的晶體逐漸浮現。原來透明晶體的淡淡顏色是下面的晶種所反射的啊?難怪可以有各式各樣的顏色變化。

這還不打緊,麻煩的是那些隨著水溶液流出來的色素很難清理,洗手台上的白瓷就這樣變成了大花臉。(還好,市面上還有一種叫做科技海綿的產品。)不過長晶用的玻璃瓶子因為很難使力擦拭,所以就沒那麼幸運了。不曉得你有沒有注意到,原本透明的玻璃都被染上一層層的紫色圈圈,擦都擦不掉。
擦淨瓶身,蓋上木塞,許願晶靈即完成
長得越好,你的願望就越有機會成真哦!(說明書上說的)

原本走精緻路線的249晶靈御守,面對這些許願晶靈入手價40元不到的低價策略,根本就無法打贏這場仗。其實這類型的長晶實驗的材料成本應該很低才對,但是如果不曉得其中的原理,等於是要花錢買經驗。做好了,就放著;放久了,就回收。而且因為材料的缺乏,還不能重複這一類型的化學實驗,探索因此就可能中斷。

不過,只要你知道其中的原理,最起碼上課專心聽講,多花時間觀察身邊的變化,就能減少無謂的試誤。如此一來就能發覺,其實有很多現象在課堂中都有提到,只要掌握規則與大方向,也能玩出自己的一套。

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