看论坛里的帖子教程照着长了几颗晶体
硫酸铝钾,硫酸铬钾,以及这俩组成的夹心冰糖
$KAl{(SO_4)}_2$、$KCr{(SO_4)}_2$ 都是买的普通分析纯(分别花了¥3.5和¥12.8),溶解之后过滤就直接用滤液来静置蒸发结晶了。
$KAl{(SO_4)}_2$,敞口容器,盖上滤纸防尘,时不时打开把新长出的小颗晶体拨开不让他们粘到大晶体上,然后加上足够的耐心(我长了十几天),大概就能得到不错的晶体了。
$KCr{(SO_4)}_2$ 溶液的颜色太深,根本看不到晶体,只能把溶液弄开才好看到晶体,我的这几颗晶体都是靠运气长成这样的,弃掉了很多没长好的。(拿个强光从容器底下往上照也能看得到有没有晶体长出来,我直接用手机闪光灯照的,效果不太好)
因为两种晶体的结构是一样的,晶格参数也极其接近(12 水合铝矾和铬矾立方晶胞边长分别是121.6$pm$和122.3$pm$,参考离子半径:$Al^{3+}\,53.5pm, Cr^{3+}\,61.5pm$),所以两个很容易长到一起去。把紫色的铬矾放到铝矾饱和溶液里之后不等铬离子跑出来铝矾很快就能在晶体外边长出一层来。透明的铝矾將紫色的铬矾包在里面,长成漂亮的巧克力糖心结构。
一般情况下,常温溶液蒸发法长这两种矾倾向于长成对称很高的八面体,但是实际的生长环境对晶体的最终形状会有很大的影响。具体到这两种晶体的情形,平放着在容器底部生长的时候容易长成一种不那么对称的缺角八面棱形,用线吊着长的话才容易长成对称性高的八面体。
据我观察,大概过程是这样的:
晶体颗粒尺寸比较小的时候不是很完整的八面体,一般情况下是个缺角八面体,六个顶角处是平的,这六个平的顶角晶面生长速度会比其他晶面要快一些,最后消失掉变成八面体的尖顶角。(不过这个平面没有完全消失而是留下一小块的话也是很常见的现象,主要是受一些溶液杂质的影响)
由于物理外形的结构的原因,缺角八面体小晶粒如果沿缺角那个小平台面立着的话重心比较不稳,容易沿着原八面体那几个三角面躺倒在容器底部。
然后,在传质传热等动力学因素的影响下,晶体容易长成这两种典型形状(八面体上的切面图示只是为了方便示意一下长出的晶体是八面体的一部分,实际是怎么长成这个形状的与示意切面并无关系):
偶尔也会有几颗晶粒刚好没有躺下,竖着的话就能长成金字塔形状。或者趁着晶粒还小的时候用摄子小心地把它竖起来,长个金字塔难度不大
之前还看到网上有人长了个超大的金字塔,花了五个月的时间长到这么大(网友 u/Legitimate-crystal-3):
IMG_2691.mp4 点击下载
最后,放两张没培养成功的$NaCl$和$CuSO_4$晶体。$NaCl$好像本来就是比较难长,没长好应该也正常。有点奇怪的是我看大家入门都是先长点$CuSO_4$晶体,本来以为应该不会出什么大问题的,结果。。不知道为什么就是长不好,先是放了一整周都没有长出一颗晶体来,然后一夜之间长了一大片。重新溶解后再长就一直长出很多很多的小晶粒,怎么弄掉都会继续长出新的小晶粒来,最后全结在底下成了一大片。。。
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