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从零开始的晶体制作教程

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前言:现经过一年的探索,楼主已经初步拥有制作晶体的概念。对一些简单的晶体制作方法和注意事项有所了解,故在此稍作总结。也方便之后的晶体爱好者有所借鉴。
入坑原因:晶体化学不像火箭燃料和高能材料,是一个十分安全的业余爱好,在这个管制力度日益严格的今天,这是一个能爱上化学的契机,也是一个家长能够接受的“东西”(最起码我父母不让我搞看着危险的东西,像晶体这种既安全又十分漂亮的东西,就是一个不错的选择。)。
注:因本人只是学生知识面,并不广泛。故仅作简单的入门教程(虽然也基本够用了),希望各位8u们提点意见,谢谢。另外说一句,轻点喷。
1、准备器材
先吐槽一句:这其实应该才是入坑最总要的东西呀,但是不知道为什么,网上常见的教程里很少提到。
废话不多说:
(1):既然要制作晶体,那么化学药品必不可少。比如硫酸铜,硫酸铝钾等,具体新手推荐可以详细查看“从零开始的晶体教程(2)”【先挖个坑以后再填】。
(2):晶体的结晶过程最好在结晶皿中进行,较大的表面积可以加快蒸发速率,从而提高晶体的制作效率。当然表面皿或者培养皿也可以,但是因为两者的高度不够,所以在制作较大晶体时可能会比较麻烦。所以如果从零开始购买的话,或者资金充足可以选择购买结晶皿,效果更好。(作者个人备注:一般来说结晶皿可以多买几个,不然等起来太过于耗费时间。即使在南方的夏天,用正常标准结晶的话(再挖个坑,以后会讲),也需要大概四五天左右才能制作出小型的晶种。所以多买几个结晶皿一起进行实验,是个不错的选择。)
(3):加热装置:个人建议是买一个电炉,500~1000瓦的都可以。(电炉上加热,连石棉网都可以省了。如果用酒精灯的话,还要酒精,而最离谱的是75%的医用的酒精比较难点燃,不好用。而95%或者分析纯的居然是管制品(虽然某宝上一大堆,小声逼逼……))如果有钱的话可以买一个加热磁力搅拌器,毕竟有些晶体需要较长时间的搅拌,用玻璃棒手是真的酸。
(4):过滤装置:最简单的漏斗加滤纸加铁架台就可以了,滤纸的折法初中课本上就有,不过多赘述。当然如果不是正规的分析实验,只是制作晶体的话,滤纸可以使用眼镜布代替,而眼镜布可以从路边的眼镜店直接买到,不仅过滤速度有所提升,而且还可以重复使用。当然,有钱人的话可以直接配一套抽滤装置(作者自己的省钱小技巧:泵可以使用隔膜泵,别用离心泵,那个无法抽空气)。


来自Android客户端1楼2022-08-20 18:32回复
    (5):实验装置:玻璃棒(如果没有直角的话),手套(因为部分化学试剂有毒,所以防护是必须的。丁腈手套就可以了,也挺便宜的)。
    (6):实验用水:最好不要用自来水,一点点的杂质都会影响晶体的形状。如果没钱蒸馏水买不起的话,娃哈哈纯净水绝对是一个非常好的选择。
    (7):保存用品(非必须): 清漆或者指甲油,塑封袋。(因为大部分晶体会风化或者潮解,所以必须有一定的保存方法。但对于绝大部分的晶体来说,用清漆涂一圈后,再用塑封袋保存,就可以保存相当长的一部分时间。)如果还要兼具美观性的话,环氧树脂密封也是一个不错的选择。
    (8):干燥箱(非必须): 一般用在南方梅雨季节等空气湿度较大的日子里,防止吞晶。随便一个大一点的密封箱,里面只要能放得下结晶皿就可以。(很多饼干、营养品的外包装都行,干燥剂一般选用变色硅胶可重复利用)


    来自Android客户端2楼2022-08-20 18:32
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      2、推荐的晶体制作:
      (1):五水合硫酸铜(推荐理由:“生存”能力极强,略微过饱和或者有杂质,仍可长出明显的平行四边形晶体,颜色好看。而且因为溶解度较大故制作难度极低,是新手入门和了解现象的不二之选。)
      (2):十二水合硫酸铬钾(铬矾),十二水合硫酸铝钾(明矾),它们的混晶。(推荐理由:颜色好看,正六面体或八面体形状规整,制作较简单。并且他是了解悬吊法最简单的晶体,为以后制作更精美更复杂的晶体打下基础。)
      (3):氯化钠(少量甘氨酸作为添加剂,可增加它的透明度。)(注:分析纯的也很便宜,别用厨房里的食盐,杂质挺多的。)(推荐理由:若制作成功透明的正方形晶体十分漂亮,并且是我恒温蒸发溶剂法的入门晶体,为以后硫酸钕等其他低溶解度晶体的制作打下基础。)
      (4):硫酸亚铁,硫酸亚铁铵(摩尔盐),硫酸镍铵等。


      来自Android客户端3楼2022-08-20 18:33
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        3、制作方法:
        简介:通常晶体的制作分为两步,分别是培养晶种以及晶体的长大。第二步有时可以省略,具体将由后文详细介绍。用晶种培养长大可以获得较大的晶体,若对晶体大小无特殊要求,可以直接使用培养晶体法二(常温结晶法)。
        (1):培养晶种:
        (法一):冷却热饱和溶液法:
        (注:该方法速度较快,通常一天就可以吸出大量晶种,但也正是因为析出速度过快,通常会产生以下问题:1拥有明显的生长纹;2可能会形成大饼导致实验失败;3在后续培养晶体时,新生的部分可能会与原部分有明显的界限,导致不透明或不好看;4结出大块的畸形晶体。)
        步骤:1上网查询溶解度,并测量现在的温度。2根据作者一年来的经验,一般来说可以每100毫升加入比当前温度下能溶解的最大晶体量多20克左右的晶体,加热至完全溶解,趁热将溶液倒入结晶皿中,等待结晶,等待过程中可以在结晶皿上盖一张白纸,防止灰尘进入。(如果加多了,则极易大饼,成功率较低)3待结晶后,用镊子小心的挑选出形状漂亮的晶种,用滤纸擦干,备用。(注:擦干一定要用滤纸,不能用普通的餐巾纸,少量的纤维素会影响后期结晶的形状。)(如果像氯化钠这种溶解度随温度变化不大的晶体,该方法无明显作用,副作用还一堆,建议选择方法2)
        若成功则如图所示:


        来自Android客户端4楼2022-08-20 18:34
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          (法二):常温结晶法:这个方法哪儿都好,唯一不好的就是时间久。(引用晶体化学吧皓月大佬的名言:“像这种情况。短则一天,长则一辈子,等等总会结晶的。”)
          步骤:(配置常温饱和溶液)1取过量晶体,加水加热配置高温下的饱和溶液。2趁热过滤,将滤液加入烧杯中,在室温下等待冷却。3冷却到常温后,应该可以看到有许多晶体析出。如果未看见晶体析出,则向溶液中加入少量晶核。4在常温下剧烈搅拌30分钟(可以使用磁力搅拌器或者倒入一个塑料水瓶,拧紧盖子使劲摇),以消除过饱和状态,得到常温下略过饱和溶液。5将溶液倒入结晶皿中,等待结晶,等待过程中可以在结晶皿上盖一张白纸,防止灰尘进入。6待结晶后,用镊子小心的挑选出形状漂亮的晶种,用滤纸擦干,备用。(注:如果只是为了培养晶种需要此步骤,若是直接结晶,则忽略此步骤即可。)
          如果直接结晶,在开始时应该如图所示:
          等待较长时间后小型晶体长大,如图所示:



          来自Android客户端5楼2022-08-20 18:35
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            额,好吧,我制作晶种经常过滤,用滤纸的那种,然后烧杯也是洗的干干净净,然后还用玻璃皿盖住。等个四五天也不会有晶种产生。我现在懂了,。会不会是环境太干净没有凝结核啊


            IP属地:浙江来自Android客户端6楼2022-08-20 19:21
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              额……感觉没太看出来常温结晶法和降温析晶法的区别


              IP属地:北京来自Android客户端7楼2022-08-20 19:30
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                像我没有培养皿,结晶皿等等,用500mL烧杯代替


                IP属地:江西来自Android客户端8楼2022-08-20 19:47
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                  emm,九楼被吞了,用图片的形式发一下试试看,不知道能不能过审→_→我也不知道哪违规了,就很神奇



                  来自Android客户端11楼2022-08-20 20:55
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                    4、常见名词及解释:
                    因为本人明天就要开学了,所以先预告一下吧,具体什么时候更新随缘了⊙_⊙
                    (手动狗头)


                    来自Android客户端12楼2022-08-20 20:58
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                      码住,终于有教程了。


                      IP属地:广东来自Android客户端14楼2022-08-20 21:16
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                        好活不过其实做晶也挺危的


                        来自Android客户端15楼2022-08-20 22:27
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                          然后我不建议使用滤纸…纸纤维太多了,还是抽滤香,能获得看起来非常纯净的溶液,满足强迫症的愿望同时确实非常纯净…
                          买蒸馏水嘛,不如直接ro机刷容器连水渍都没有,乐


                          来自Android客户端16楼2022-08-20 22:30
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                            请问这种情况怎么搞,要加甘氨酸吗?为什么不是单晶而是一团一团的


                            IP属地:上海来自Android客户端17楼2022-08-21 00:25
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                              IP属地:天津来自iPhone客户端18楼2022-08-21 10:07
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