Что можно сказать о росте кристаллов по различным направлениям кратко
Обновлено: 04.07.2024
Мы живем в мире, в котором большая часть веществ находится в твердом состоянии. Мы пользуемся различными механизмами, инструментами, приборами. Мы живем в домах и квартирах. Имеем мебель, бытовые приборы, современнейшие средства связи: радио, телевидение, компьютеры и т. д. А ведь все это твердые тела. Так что же такое твердые тела?
В отличие от жидкостей, твердые тела сохраняют не только объем, но и форму, т.к. положение в пространстве частиц, составляющих тело, стабильно. Из-за значительных сил межмолекулярного взаимодействия частицы не могут удаляться друг от друга на значительные расстояния.
В природе часто встречаются твердые тела, имеющие форму правильных многогранников. Такие тела назвали кристаллами. Например, снежинки, морозные узоры на стеклах окон и иней, украшающий зимой голые ветки деревьев. Все камни - это кристаллы! Причем не только яркие и блестящие драгоценные камни (алмазы, рубины, сапфиры), но и обычные, из которых состоят горы, скалы, ущелья и пещеры. Существуют даже кристаллы, которые можно съесть! Это соль и сахар, которые имеются на каждой кухне.
Нам стало интересно, а возможно ли получить кристаллы в условиях школьной лаборатории. Нас очень заинтересовала эта тема, и мы решили вырастить кристаллы из медного и железного купороса.
Актуальность исследования состоит в том, что выращивание кристаллов - увлекательное и познавательное занятие и, пожалуй, самое простое, доступное и недорогое. Кристаллы играли и играют до сих пор немаловажную роль в жизни человека.
Предмет исследования: процесс кристаллизации.
Объект исследования: кристаллы медного и железного купороса.
Цель: выращивание кристаллов из медного и железного купороса и наблюдение за процессом их роста.
- рассмотреть лабораторный способ выращивания кристаллов;
- по мере роста кристаллов соотносить свои наблюдения с закономерностями, известными из теории кристаллов;
- сравнить формы выращенных кристаллов с формами кристаллических решеток.
План работы над проектом:
- Изучение способов выращивания кристаллов в лабораторных условиях
- Подготовка необходимых материалов (соль медного купороса, соль железного купороса, емкости для выращивания кристаллов, термометр, нить)
- Проведение опытно-экспериментальной деятельности с целью получения кристаллов
- Анализ полученных результатов исследования.
Обзор литературных источников по исследуемой проблеме
В школьных учебниках кристаллами обычно называют твердые тела, образующие в природных или лабораторных условиях и имеющие вид многогранников, которые напоминают самые строгие геометрические построения. Поверхность таких фигур ограничена более или менее совершенными плоскостями - гранями, пересекающимися по прямым линиям - ребрам. Точки пересечения ребер образуют вершины.
В 1619 г. великий немецкий математик и астроном Иоганн Кеплер обратил внимание на шестерную симметрию снежинок. Он попытался объяснить тем, что кристаллы построены из мельчайших одинаковых шариков, теснейшим образом присоединённых друг к другу. По пути, намеченному Кеплером, пошли впоследствии Роберт Гук и М. В. Ломоносов. Они также считали, что элементарные частицы внутри кристаллов можно уподобить плотно упакованным шарикам. В наше время принцип плотнейших шаровых упаковок лежит в основе структурной кристаллографии.
Кристаллические тела могут быть монокристаллами и поликристаллами. Монокристаллом называют одиночный кристалл, имеющий макроскопическую упорядоченную кристаллическую решётку. Монокристаллы обычно обладают геометрически правильной внешней формой, но этот признак не является обязательным.
Большинство встречающихся в природе и получаемых в технике твердых тел представляют собой совокупность сросшихся друг с другом хаотически ориентированных маленьких кристаллов-кристаллитов. Такие тела называются поликристаллами.
Плотность расположения частиц в кристаллической решетке не одинакова по различным направлениям. Это приводит к зависимости свойств монокристаллов от направления – анизотропии.
Анизотропия – зависимость физических свойств вещества от направления. Физические свойства поликристаллов не зависят от направления: они изотропны.
Изотропия – независимость физических свойств вещества от направления.
Простейший пример анизотропии кристаллов – неодинаковая их прочность по разным направлениям. Это свойство наглядно проявляется при дроблении кристаллических тел.
Кристаллы со слоистой структурой – слюда, гипс, графит, тальк – в направлении слоев совсем легко расщепляются на тонкие листочки, но невозможно разрезать или расколоть их в других плоскостях. Бесцветные кристаллы каменной соли прозрачны, как стекло. Если ударить ножом или молоточком по кристаллу, он разбивается на кубики с ровными, гладкими, плоскими гранями. Это явление спайности, т.е. способности раскалываться по ровным, гладким плоскостям, так называемым плоскостям спайности. Кристаллы кальцита тоже обладают весьма совершенной спайностью: при ударе они всегда разбиваются на так называемые ромбоэдры с гладкими, плоскими гранями. Ромбоэдр - это косоугольный параллелепипед, или, можно сказать, куб, вытянутый вдоль одной из его диагоналей.
Представления о кристаллах, их строении и свойствах развалились на протяжении нескольких веков. Точкой отсчета истории кристаллов может быть известие о существовании изумрудов в Индии за 2 тыс. лет до н. э., алмазов за 1000-500 лет до н. э., рубинов Цейлона за 600 лет до н. э. Человек пытается разгадать природу кристалла с XIII - XIV веков н.э., а в середине XX века весь мир удивили жидкие кристаллы, в конце XX века сенсацией стало известие об открытии фотонных кристаллов. Чем более совершенными знаниями и инструментами исследования владеет человечество, тем более новые горизонты в познании природы и кристаллов, в частности, нам раскрываются.
Удивительно, но выращивать кристаллы можно не только в химических и промышленных лабораториях, но и в домашних условиях. Самые популярные вещества, из которых выращивают кристаллы дома – это поваренная соль, железный купорос и медный купорос.
Существует всего два способа выращивания кристаллов в домашних условиях:
1. Метод охлаждения насыщенного раствора;
2. Метод испарения – постепенного удаления жидкости из раствора.
Берется нужное вещество, готовится из него перенасыщенный (концентрированный) раствор, кладется в раствор так называемая затравка, мелкий кристаллик, и путем прилипания молекул вещества на затравку кристаллик растет. А чтобы молекулы прилипали, нужно либо остужать воду, либо выпаривать (можно и то, и другое). Быстрый способ выращивания кристаллов – это медленное охлаждение раствора.
Выращивание кристаллов медного и железного купороса
Медный купорос применяют в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями и болезнями растений, в промышленности - при производстве искусственных волокон, органических красителей и др. Его можно купить в хозяйственном магазине.
Железный купорос применяют в борьбе с болезнями растений, для уничтожения мхов и лишайников, для дезинфекции выгребных ям. Его можно приобрести в цветочном магазине.
2 этап . Сливаем маточный раствор в другую чистую посуду, туда же помещаем кристаллики со дна, нагреваем посуду на водяной бане, добиваясь полного растворения, и даем охладиться. Через сутки на стенках и дне сосуда образуются маленькие кристаллики – параллелограммы. Из них мы отбираем наиболее правильный кристалл. Это и будет кристалл-затравка. (Приложение 2).
3 этап . Снова готовим насыщенный раствор на основе маточного, добавляя немного вещества, греем и перемешиваем. Если раствор теплый, даем ему остыть до 30 0 С и помещаем туда кристалл-затравку, закрепляя его предварительно на нити. Кристалл-затравка не должен касаться стенок и дна сосуда. Теперь осталось наблюдать за ростом кристалла. (Приложение 3).
Так как исследование проходило в зимнее время, раствор очень быстро остывал, поэтому поддерживать постоянную температуру не удавалось. При быстром охлаждении кристалликов образуется много, одни мешают расти другим и правильных кристаллов не получается. Также периодически приходилось подогревать раствор и добавлять туда еще вещество. Все эти отклонения от технологии привели к тому, что кристаллы выросли сросшимися, т.е. у нас получились поликристаллы с ярко выраженными плоскими гранями отдельных кристаллов. (Приложение 3).
Не меняя положение затравки кристалла медного купороса, мы периодически фиксировали размеры некоторых граней и заметили, что грани изменяют свои размеры – растут, но форма их остается неизменной, углы между соответственными гранями тоже остаются постоянными. Подобная закономерность наблюдается и у других выращенных кристаллов.
Аналогичная закономерность обнаружена нами и у кристаллов железного купороса.
Таким образом, в различных кристаллах одного и того же вещества и форма граней, и их взаимные расстояния могут изменяться, но углы при этом остаются постоянными.
Опытным путем мы обнаружили, что форма граней кристаллов медного и железного купороса отличаются друг от друга. Основываясь на исследованиях выращенных кристаллов и их фотографий, можем утверждать, что форма монокристаллов медного купороса соответствует ромбоэдру, а форма кристаллов железного купороса соответствует ромбической призме. (Приложение 4).
В дальнейшем мы планируем продолжать свои эксперименты с новыми веществами, и ставим перед собой цель вырастить монокристаллы больших размеров и создать собственную коллекцию кристаллов.
После первого зародышеобразования наступает второй этап кристаллизации, заключающийся в регулярной аккреции атомов или ионов на поверхности кристалла.
Схема небольшой части растущего кристалла. Кристалл состоит из (голубых) кубических частиц на простой кубической решетке. Верхний слой неполный, только десять из шестнадцати позиций решетки заняты частицами. Частица в жидкости (показана красными краями) присоединяется к кристаллу, увеличивая кристалл на одну частицу. Он присоединяется к решетке в точке, где его энергия будет минимальной, то есть в углу незавершенного верхнего слоя (поверх частицы, показанной желтыми краями). Его энергия будет минимальной, потому что в этом положении он будет взаимодействовать с тремя соседями (один внизу, один слева и один вверху справа). Все остальные позиции на неполном кристаллическом слое имеют только одного или двух соседей.
В результате роста кристаллов образуется кристаллическое твердое тело, атомы или молекулы которого плотно упакованы с фиксированными положениями в Космос относительно друг друга. состояние дела характеризуется отчетливым структурная жесткость и очень высокая устойчивость к деформация (то есть изменения формы и / или объема). Большинство кристаллических твердых веществ имеют высокие значения как Модуль для младших и из модуль сдвига из эластичность. Это контрастирует с большинством жидкости или же жидкости, которые имеют низкий модуль сдвига и обычно проявляют способность к макроскопическим вязкое течение.
Содержание
Обзор
В процессе кристаллизации есть две стадии: зарождение и рост. На первой стадии зародышеобразования создается небольшое ядро, содержащее вновь формирующийся кристалл. Зарождение происходит относительно медленно, поскольку компоненты исходного кристалла должны сталкиваться друг с другом в правильной ориентации и размещении, чтобы они сцепились и сформировали кристалл. После успешного образования стабильного ядра следует стадия роста, на которой свободные частицы (атомы или молекулы) адсорбируются на ядре и распространяют его кристаллическую структуру наружу от центра зарождения. Этот процесс значительно быстрее зародышеобразования. Причина столь быстрого роста в том, что настоящие кристаллы содержат вывихи и другие дефекты, которые действуют как катализатор для добавления частиц к существующей кристаллической структуре. Напротив, идеальные кристаллы (без дефектов) будут расти чрезвычайно медленно. [3]
Зарождение
Зарождение может быть либо однородный, без воздействия посторонних частиц, или неоднородный, с воздействием посторонних частиц. Как правило, гетерогенное зародышеобразование происходит быстрее, поскольку инородные частицы действуют как строительные леса для роста кристалла, что устраняет необходимость создания новой поверхности и возникающих требований к поверхностной энергии.
Гетерогенное зародышеобразование может происходить несколькими способами. Некоторые из наиболее типичных - это небольшие включения или порезы в контейнере, на котором выращивается кристалл. Это включает царапины на боках и дне стеклянной посуды. Обычной практикой при выращивании кристаллов является добавление в раствор постороннего вещества, такого как нить или камень, тем самым обеспечивая места зародышеобразования для облегчения роста кристаллов и сокращения времени для полной кристаллизации.
Таким образом можно также контролировать количество центров зародышеобразования. Если используется новая стеклянная посуда или пластиковый контейнер, кристаллы могут не образовываться, потому что поверхность контейнера слишком гладкая, чтобы допускать гетерогенное зародышеобразование. С другой стороны, сильно поцарапанный контейнер приведет к появлению множества линий мелких кристаллов. Для получения умеренного количества кристаллов среднего размера лучше всего подходит контейнер с несколькими царапинами. Точно так же добавление небольших ранее изготовленных кристаллов или затравочных кристаллов в проект по выращиванию кристаллов обеспечит центры зародышеобразования в растворе. Добавление только одного затравочного кристалла должно привести к более крупному монокристаллу.
Механизмы роста
"> Воспроизвести медиа
Промежуток времени роста лимонная кислота кристалл. Видео занимает площадь 2,0 на 1,5 мм и было снято более 7,2 мин.
Граница раздела между кристаллом и его паром может быть молекулярно острой при температурах значительно ниже точки плавления. Идеальная кристаллическая поверхность растет за счет растекания отдельных слоев или, что то же самое, за счет бокового продвижения ступеней роста, ограничивающих слои. Для ощутимых скоростей роста этот механизм требует конечной движущей силы (или степени переохлаждения) для того, чтобы снизить барьер зародышеобразования в достаточной степени, чтобы зарождение происходило посредством тепловых флуктуаций. [4] В теории роста кристаллов из расплава Бертон и Кабрера различают два основных механизма: [5] [6] [7]
Неравномерный боковой рост
Поверхность продвигается за счет бокового движения ступенек, которые имеют один межплоскостной интервал по высоте (или некоторое его целое кратное). Элемент поверхности не претерпевает изменений и не продвигается нормально к себе, кроме как во время прохождения ступеньки, а затем продвигается на высоту ступеньки. Ступеньку полезно рассматривать как переход между двумя соседними областями поверхности, которые параллельны друг другу и, следовательно, идентичны по конфигурации - смещены друг от друга на целое число плоскостей решетки. Обратите внимание на явную возможность ступеньки на диффузной поверхности, даже если высота ступеньки будет намного меньше, чем толщина диффузной поверхности.
Равномерный нормальный рост
Поверхность продвигается перпендикулярно самой себе без использования механизма ступенчатого роста. Это означает, что при наличии достаточной термодинамической движущей силы каждый элемент поверхности может непрерывно изменяться, способствуя развитию границы раздела. Для острой или прерывистой поверхности это непрерывное изменение может быть более или менее равномерным на больших площадях при каждом следующем новом слое. Для более диффузной поверхности механизм непрерывного роста может потребовать одновременного переключения нескольких последовательных слоев.
Неравномерный боковой рост - это геометрическое движение ступеней, в отличие от движения всей поверхности перпендикулярно самой себе. В качестве альтернативы, равномерный нормальный рост основан на временной последовательности элемента поверхности. В этом режиме нет движения или изменения, кроме случаев, когда шаг проходит через непрерывное изменение. Предсказание того, какой механизм будет действовать при любом наборе данных условий, имеет фундаментальное значение для понимания роста кристаллов. Для этого прогноза использовались два критерия:
Независимо от того, является ли поверхность размытый: диффузная поверхность - это поверхность, на которой переход от одной фазы к другой является непрерывным, происходящим в нескольких атомных плоскостях. Это отличается от острой поверхности, для которой основное изменение свойств (например, плотности или состава) является прерывистым и обычно ограничивается глубиной одного межплоскостного расстояния. [8] [9]
Независимо от того, является ли поверхность единственное число: особая поверхность - это поверхность, на которой поверхностное натяжение как функция ориентации имеет резкий минимум. Известно, что рост особых поверхностей требует шагов, в то время как обычно считается, что неособые поверхности могут непрерывно продвигаться по нормали к себе. [10]
Движущая сила
Рассмотрим далее необходимые требования к появлению бокового роста. Очевидно, что механизм бокового роста будет обнаружен, когда любая область на поверхности может достичь метастабильного равновесия в присутствии движущей силы. Тогда он будет стремиться оставаться в такой равновесной конфигурации до прохождения ступени. После этого конфигурация будет идентичной, за исключением того, что каждая часть ступени будет увеличиваться на высоту ступени. Если поверхность не может достичь равновесия при наличии движущей силы, то она продолжит движение, не дожидаясь бокового движения ступенек.
Таким образом, Кан пришел к выводу, что отличительной чертой является способность поверхности достигать состояния равновесия в присутствии движущей силы. Он также пришел к выводу, что для каждой поверхности или границы раздела в кристаллической среде существует критическая движущая сила, которая, если она будет превышена, позволит поверхности или границе раздела продвигаться перпендикулярно самой себе, и, если ее не превышают, потребуется механизм бокового роста. .
Таким образом, при достаточно больших движущих силах граница раздела может перемещаться равномерно без использования механизма гетерогенного зарождения или винтовой дислокации. То, что составляет достаточно большую движущую силу, зависит от диффузности поверхности раздела, так что для чрезвычайно диффузных поверхностей раздела эта критическая движущая сила будет настолько малой, что любая измеримая движущая сила превысит ее. В качестве альтернативы для острых поверхностей раздела критическая движущая сила будет очень большой, и наибольший рост будет происходить за счет механизма бокового шага.
Обратите внимание, что в типичном затвердевание или же кристаллизация процесса термодинамическая движущая сила продиктована степенью переохлаждение.
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.
Выращивание кристаллов
и исследование их физических свойств
Большинство окружающих нас тел – вещества в твердом состоянии. Специальная область физики – Физика твёрдого тела – занимается изучением строения и свойств твёрдых тел. Эта область физики является ведущей во всех физических исследованиях. Она составляет фундамент современной техники. Знать свойства твёрдых тел жизненно необходимо.
В любой отрасли техники используются свойства твёрдого тела: механические, тепловые, электрические, оптические и т.д. Всё большее применение в технике находят кристаллы. Учёные, лауреаты Ленинской и Нобелевской премии А.М. Прохоров и Н.Г. Басов разработали квантовый генератор (лазер). Действие лазеров основано на использовании свойств монокристаллов. Поэтому я считаю, что выбранная мною тема актуальна .
Цель: вырастить монокристаллы следующих солей – NaCl хлорид натрия (поваренной соли), K 3 [Fe(CN) 6 ] гексацианоферрат (III) калия (кровяная соль), CuSO 4 •5H 2 O (медный купорос), (NH 4 ) 2 SO 4 (сульфат аммония) и исследования их физические свойства полученных кристаллов, а также путем наблюдения условия роста кристаллов.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи :
Рассмотреть строение кристаллов.
Проанализировать литературу по данному вопросу;
Разработать схему эксперимента;
Определить, как влияют внешние условия на рост и развитие кристаллов;
Исследовать физические свойства кристаллов;
Поставить цели на следующий год.
Объектом исследования является процесс изучения физических свойств кристаллов.
Предмет исследования – условия роста кристаллов, расчёт микротвёрдости при внешнем механическом воздействии, электропроводности, теплопроводности, плотности выращенных кристаллов.
Гипотеза : на рост кристаллов и их свойства влияют внешние условия.
Методы исследования :
сравнение и анализ полученных результатов.
Основная часть
1. Сущность кристаллов
Кристаллические тела являются одной из разновидностей минералов.
Кристаллическими называют твердые тела, физические свойства которых не одинаковы в различных направлениях, но совпадают в параллельных направлениях.
Семейство кристаллических тел состоит из двух групп монокристаллов и поликристаллов. Первые иногда обладают геометрически правильной внешней формой, а вторые, подобно аморфным телам, не имеют присущей данному веществу определенной формы. Но в отличие от аморфных тел структура поликристаллов неоднородна, зерниста. Они представляют собой совокупность сросшихся друг с другом, хаотически ориентированных маленьких кристаллов - кристаллитов. По размерам кристаллы бывают различными. Многие из них можно увидеть только в микроскоп. Но встречаются гигантские кристаллы, массой в несколько тонн.
Разнообразие кристаллов по форме очень велико. Кристаллы могут иметь от четырех до нескольких сотен граней. Но при этом они обладают замечательным свойством - какими бы ни были размеры, форма и число граней одного и того же кристалла, все плоские грани пересекаются друг с другом под определенными углами. Углы между соответственными гранями всегда одинаковы. Кристаллы каменной соли, например, могут иметь форму куба, параллелепипеда, призмы или тела более сложной формы, но всегда их грани пересекаются под прямыми углами. Измерение углов между гранями кристаллов имеет очень большое практическое значение, так как по результатам этих
измерений во многих случаях может быть достоверно определена природа минерала.
2. Процесс роста кристаллов
Никто не видел, как образуется зародыш кристалла в растворе или расплаве. Можно высказать предположение, что беспорядочно движущиеся атомы или молекулы случайно могут расположиться в таком порядке, какой соответствует кристаллической решетке. Если раствор не насыщен или температура расплава выше температуры кристаллизации, то зародыши образуются и тут же растворяются или разрушаются тепловым движением. В перенасыщенном растворе или в расплаве, охлажденном до температуры, ниже температуры кристаллизации, скорость роста зародыша превышает скорость его разрушения.
Отличие реальных кристаллов от идеальных заключается в том, что реальные кристаллы не обладают правильной кристаллической решеткой, а имеют целый ряд нарушений в расположении атомов, называемых дефектами. Знание условий образования дефектов и способов их устранения играет большую роль при использовании кристаллов на практике.
Самые простые дефекты в идеальной кристаллической решетке возникают в результате замещения собственного атома чужеродным, внедрения атома в междоузлие, отсутствия атома в одном из узлов кристаллической решетки. Особую роль в процессе роста кристалла играют несовершенства его структуры, называемые дислокациями (смещениями).
Зарождение кристалла облегчается при наличии в растворе или расплаве мельчайших инородных тел, пылинок и других загрязнений. Очевидно, в данном случае зародыши кристаллов образуются не путем объединения при случайных столкновениях атомов или молекул, а в результате осаждения атомов на твердых инородных телах, пылинках, практически всегда присутствующих в расплаве или газе. Например, зародышами снежинок являются взвешенные в воздухе твердые пылинки, чаще всего мельчайшие кварцевые песчинки. Неправильная форма пылинки, на которой начинается зарождение кристалла, способствует возникновению в нем дислокации и резкому возрастанию скорости роста кристаллов. Способы зарождения новых слоев и скорости роста граней кристаллов различных веществ неодинаковы. Монокристаллы ряда элементов и многих химических веществ обладают замечательными механическими, электрическими, магнитными и оптическими свойствами. Так, например, алмаз тверже любого другого минерала, встречающегося на Земле. Кристаллы кварца и слюды обладают рядом электрических свойств, обеспечивающих им широкое применение в технике. Кристаллы флюорита, турмалина, исландского шпата, рубина и многие другие находят применение в изготовлении оптических приборов.
К сожалению, в природе монокристаллы большинства веществ без трещин, загрязнений и других дефектов встречаются редко. Это привело к тому, что многие кристаллы на протяжении тысячелетий люди называют драгоценными камнями. Развитие науки и техники привело к тому, что многие драгоценные камни или просто редко встречающиеся в природе кристаллы стали очень нужными для изготовления деталей приборов и машин, для выполнения научных исследований. Для многих отраслей техники и, особенно для выполнения научных исследований, все чаще требуются монокристаллы очень высокой химической чистоты, с совершенной кристаллической структурой. Кристаллы, встречающиеся в природе, этим требованиям не удовлетворяют, так как они растут в условиях, весьма далеких от идеальных.
Таким образом, возникла задача разработки технологии искусственного изготовления монокристаллов многих элементов и химических соединений.
3 . Практическое применение кристаллов
Разработка сравнительно простого способа изготовления "драгоценного камня" приводит к тому, что он перестает быть драгоценным. Объясняется это тем, что большинство драгоценных камней является кристаллами широко распространенных в природе химических элементов и соединений. Так, алмаз это кристалл углерода, рубин и сапфир кристаллы окиси алюминия с различными примесями. Самый твердый и самый редкий из природных минералов - алмаз. За всю историю человечества его добыто всего около 150 т, хотя в мировой алмазодобывающей промышленности сейчас работает почти миллион человек. Сегодня алмаз в первую очередь камень-работник, а не камень-украшение. Около 80% всех добываемых природных алмазов и все искусственные алмазы используются в промышленности. Роль алмазов в современной технике так велика, что, по подсчетам американских экономистов, прекращение применения алмазов привело бы к уменьшению мощности промышленности США вдвое. Примерно 80% применяемых в технике алмазов идет на заточку инструментов и резцов "сверхтвердых сплавов". Алмазы служат опорными камнями (подшипниками) в хронометрах высшего класса для морских судов и в других особо точных навигационных приборах.
Несколько уступая алмазу по твердости, соревнуется с ним, по разнообразию технических применений - рубин, благородный корунд, окись алюминия с красящей примесью окиси хрома. Мировое производство искусственных рубинов превышает 100 т. в год. Из 1 кг синтетического рубина удается изготовить около 40 000 опорных камней для часов. Незаменимыми оказались рубиновые стержни на фабриках по изготовлению тканей из химического волокна. На изготовление 1 м ткани из искусственного волокна требуется израсходовать сотни тысяч метров волокна. Нитеводители из самого твердого стекла изнашиваются за несколько дней, при протяжке через них искусственного волокна, агатовые способны работать до двух месяцев, рубиновые нитеводители оказываются практически вечными. Новая область для широкого применения рубинов в научных исследованиях и в технике открылась с изобретением рубинового лазера прибора, в котором рубиновый стержень служит мощным источником света, испускаемого в виде тонкого светового луча.
Исключительная роль выпала на долю кристаллов в современной электронике. Большинство полупроводниковых электронных приборов изготавливаются из кристаллов германия или кремния. Практическое применение кристаллов достаточно большое.
Практическая часть
II .1. Выращивание кристаллов. Дневник наблюдений
Цель 1: вырастить кристаллы поваренной соли и медного купороса
Оборудование: соли медного купороса и поваренной соли, кипяток, термометр, фильтровальная бумага, воронка, мензурки, необходимые для растворов
Подготовка стеклянных ёмкостей для опытов (стерилизация). Приготовление перенасыщенного раствора медного купороса и поваренной соли следующим образом: в 100 мл кипятка растворяли соль до тех пор пока не прекратилось растворение, затем раствор отфильтровали (см. Приложение 1), бросили в него несколько крупинок соли, закрыли ёмкости с раствором бумагой, и оставили в кабинете химии (температура воздуха в кабинете 18 0 С).
Результат: отфильтрованный раствор с затравкой для роста кристаллов
Результат появился лишь на 4-ый день, на дне емкости с раствором медного купороса, образовалась затравка, пригодная для выращивания кристаллов.
Раствор поваренной соли – без изменений.
Принято решение – перенести растворы в лаборантскую кабинета информатики (температура воздуха 24 0 С). Кроме того в лаборантской кабинета информатики, находится сервер и два монитора, что существенно увеличивает уровень электромагнитного излучения.
Из образовавшихся на дне кристаллов выбрали 3 самых больших, повесили на шерстяные нити. Отфильтровали раствор и вылили его к кристаллам.
Форма кристаллов пока не понятна, но точно видно, что выделяются с противоположных сторон углы. (см. Приложение 2)
Результат: кристаллы продолжали увеличиваться
Сегодня мы увидели удивительную картину – внутренние и даже немного внешние стенки мензурки, в которой находился насыщенный раствор поваренной соли были сплошь покрыты кристаллами (вечером я прочитал, что это результат действия электромагнитного излучения).
Таким образом – можно уже делать вывод – электромагнитное излучение ускоряет рост кристаллов.
Отфильтровать раствор, выбрали 4 самых больших кристалла, повесили на нити и вылили раствор.
Форма кристаллов – кубическая. (см. Приложение 3)
Результат: на дне ёмкости с раствором поваренной соли образовалась затравка, пригодная для дальнейшего выращивания кристаллов.
21.10. – 28.10.2013 г.
Фильтрование растворов. Наблюдение за ростом кристаллов.
Результат: кристаллы медного купороса выросли примерно на 1 см.
Пока кристаллы росли, была поставлена еще одна цель: вырастить цветные кристаллы поваренной соли. Сок свеклы и сок ягод не дал ожидаемого результата. Объяснением тому может служить сильная кристаллическая решетка, которая вытесняет органические соединения. Было принято решение поставить раствор соли для ванн.
Приготовление перенасыщенного раствора соли для ванн зеленого цвета (с экстрактом эвкалипта) способом аналогичным 14.10.2013 г.
Результат: Отфильтрованный раствор с затравкой для роста кристаллов
Из образовавшихся на дне кристаллов выбрали 4 самых больших, повесили на шерстяные нити. Отфильтровали раствор и вылили его к кристаллам.
Форма кристаллов - кубическая. Кристаллы имеют светло-зелёный оттенок. Внутри каждого кристалла виден крестик. Размеры кристаллов больше, чем у кристаллов поваренной соли.
Результат: Образовавшиеся кристаллы.
9.12., 16.12., 23.12, 30.12, 8.01.2014 г.
16.01.2014 г. – по плану необходима была фильтрация раствора, а также добавление раствора медного купороса и соли для ванн. Кристаллы медного купопороса – достигали 1,5 см, кристаллы на основе раствора соли для ванн– 0,7 см. (см. Приложение 4)
17.01.2014 г. – утром мы не обнаруживаем кристаллов на основе раствора соли для ванн и кристаллы медного купороса уменьшились в размере на 7 мм.
Анализируя свои действия, приходим к выводу: раствор был не достаточно насыщенным, температура раствора была 40°С, что на 13-15°С выше допустимой.
Фильтрование растворов медного купороса, поваренной соли.
Приготовление новых растворов кровяной соли и сульфата аммония для роста кристаллов
За одну ночь образовалась затравка, пригодная для выращивания кристаллов. Алгоритм действий аналогичен 21.10.2013 г.
06.02, 13.02, 20.02, 27.02, 06.03, 13.03, 20.03 – фильтрование растворов, добавление насыщенных растворов.
Прекращение эксперимента по выращиванию кристаллов.
Результат: полученные кристаллы (см. Приложение 5).
В ходе проделанной мной работы я пришёл к следующим выводам:
Раствор для роста кристаллов должен быть обязательно насыщенным (лучше перенасыщенным), температура раствора не должна превышать 30°С.
В теплом помещении кристаллы растут быстрее.
Электромагнитное излучение благоприятно влияет на рост кристаллов. Процесс роста кристаллов идёт быстрее. Кристаллы получаются более ровные.
Для того, чтобы вырастить монокристалл – необходимо чаще фильтровать раствор.
Кристаллы кровяной соли и сульфата аммония растут значительно быстрее, чем кристаллы медного купороса и поваренной соли.
II .2. Исследование физических свойств кристаллов
Одним из свойств кристалла является анизотропия.
Анизотропия – это зависимость физических свойств от направления внутри кристалла. И самое главное: все кристаллические тела анизотропны.
Электропроводность кристаллов.(см. Приложение 6)
Цель: выяснить – проводят ли кристаллы электрический ток.
Оборудование: источник тока (4 В), вольтметр, амперметр, лампочка, соединительные провода, полученные кристаллы. (4 кристалла)
Ход эксперимента: из вышеуказанного оборудования собрана электрическая цепь, подавалось напряжение 4 В.
Результат: показатели амперметра равнялись нулю.
Вывод: кристаллы в опыте проявляют четко выраженные свойства изолятора, что полностью соответствует нормальным электрическим свойствам кристаллов.
Цель: выяснить – проводят ли растворы солей электрический ток.
Оборудование: источник тока (4 В), вольтметр, ампертметр, лампочка, соединительные провода. Растворы вышеуказанных солей.
Результат: соли проводят электрический ток (см. Приложение 6).
Цель: исследовать кристаллы на теплопроводность.
Оборудование: кристаллы, свеча, спички, спица.
Вывод: теплопроводность различна в разных направлениях. Вдоль слоёв она больше, чем по нормали к слоям: тепло легче передается в тех плоскостях и направлениях, где атомы плотнее упакованы.
Случайно уронив кристалл, я познакомился с ещё одним его свойством, которое называется спайность.
Спайность – это свойство кристаллов раскалываться (расщепляться) при ударе или давлении по определенным направлениям (чаще всего параллельно граням).
Цель: выяснить – пропускают ли кристаллы свет.
Оборудование: кристаллы, лампочка.
Ход эксперимента: на белый лист бумаги направляли луч света через кристалл.
Вывод: все кристаллы пропускают свет.
Определение плотности кристаллов
Цель: измерительный цилиндр, электрические весы, кристаллы.
Ход эксперимента: определяли объём с помощью измерительного цилиндра (метод разности объёмов), определили массу, рассчитали плотность (см. Приложение 8).
Вывод: кристалл обладающий большей плотностью – кристалл медного купороса.
В результате проведённых исследований мы выяснили, что выдвинутая гипотеза полностью подтверждается: нам удалось не только вырастить кристаллы медного купороса, поваренной соли, кровяной соли и сульфата аммония, но и выяснить условия роста кристаллов – влияние электромагнитного излучения, температура окружающей среды и температуру раствора, насыщенность раствора. Кроме того, удалось определить опытным путём плотность кристаллов, теплопроводность, отсутствие электропроводности.
В ходе наблюдений за ростом кристаллов мы выяснили, что кристаллы разных солей растут с разной скоростью. Быстрее всего кристаллы кровяной соли и сульфата аммония, чуть медленнее медного купороса. Процесс кристаллизации происходил интенсивно без резкого перепада температур.
Так как я считаю выбранную тему актуальной и интересной, то планирую и дальше продолжить исследование физических свойств кристаллов (исследование микротвёрдости, вычисление показателя преломления кристаллов, магнитные и электромагнитные свойства кристаллов), а также выращивание их из различных солей.
Библиографический список
Алексинский В.Н. Занимательные опыты по химии: Книга для учителя. - М.: Просвещение, 1995. – 95 с.
Приложение 1
Приложение 2
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
«Почти весь мир кристалличен.
В мире царит кристалл и его
Данную тему считаю актуальной, т.к. в природе часто встречаются твердые тела, имеющие форму правильных многогранников. Такие тела назвали кристаллами. Изучение физических свойств кристаллов показало, что геометрически правильная форма – не главная их особенность.
Что такое кристаллы? Какими свойствами они обладают? Как растут кристаллы? Как и где они применяются в настоящее время и каковы перспективы их применения в будущем? Вот эти вопросы заинтересовали меня, и я попыталась найти на них ответы сама.
Результаты своей работы я предлагаю вашему вниманию.
Цель работы: изучение процесса роста кристаллов в природе, в промышленности и в домашних условиях; выращивание кристаллов соли, сахара, железного и медного купороса в домашних условиях; исследование области применения кристаллов.
Задачи: 1. Познакомиться с представлениями ученых о твердых кристаллах на протяжении нескольких столетий
2. Рассмотреть промышленные и лабораторные способы выращивания кристаллов и выбрать способ, приемлемый для выращивания кристаллов в домашних условиях
3. Изучить физические свойства кристаллов
4. Рассмотреть области применения кристаллов.
Объект исследования: кристалл
Предмет исследования: процесс кристаллизации.
Гипотеза: Я предполагаю, что в домашних условиях можно вырастить кристаллы.
Методы: изучение литературы; проведение экспериментов; наблюдение
Глава 1: Природа кристаллов
Понятие кристалл
Рассмотрим всем известную горную породу гранит, состоящую из зерен полевого шпата, кварца и слюды. Все эти зерна – кристаллы, однако их извилистые контуры не сохранили никаких следов прямолинейности и плоскогранности. Гранит возник из огненно-жидкого глубинного расплава – магмы. В процессе остывания расплава из него выпадало множество кристалликов полевого шпата, кварца, слюды. Металлы и сплавы, каменные строительные материалы, цемент и кирпич – все это состоит из кристаллических зерен.
Значит, для образования хорошо ограненных кристаллов необходимо, чтобы ничто не мешало им свободно и всесторонне развиваться, не теснило бы их и не препятствовало их росту. Что касается отношения человека к кристаллам, то можно сказать, что он придает им большое значение, преклоняясь перед этим чудом природы.
1.2 Форма кристаллов
Кристаллографы всегда подчеркивают, что форма кристалла прежде всего зависит от его внутреннего строения, т.е. от кристаллической структуры (пространственного расположения атомов, молекул, ионов слагающих кристалл). Вместе с тем не стоит забывать о том, что на формирование кристаллического тела накладывает свой отпечаток и питающая его среда.
Кристаллы могут иметь всевозможные формы. Все известные в мире кристаллы могут быть разделены на 32 вида, которые в свою очередь могут быть сгруппированы в шесть видов. Кристаллы могут иметь форму различных призм, основанием которых могут быть правильный треугольник, квадрат, параллелограмм и шестиугольник (рис 1).
Рисунок 1 – формы кристаллов.
Кристаллы могут иметь и разные размеры. Некоторые минералы образуют кристаллы, которые разглядеть можно только с помощью микроскопа. Другие же образуют кристаллы, вес которых составляет несколько сотен фунтов.
Кристаллическими считаются вещества, атомы которых расположены регулярно, так, что образуют правильную трёхмерную решётку, называемую кристаллической. Кристаллам ряда химических элементов и их соединений присущи замечательные механические, электрические, магнитные и оптические свойства. Кристаллические решётки металлов часто имеют форму гранецентрированного (медь, золото) или объёмно-центрированного куба (железо), а также шестигранной призмы (цинк, магний) (Приложение 1).
Глава 2: Выращивание кристаллов
2.1. Образование кристаллов в природе В природе кристаллы образуются при различных геологических процессах из растворов, расплавов, газовой или твердой фазы. Значительная часть минеральных видов произошла путем кристаллизации из водных растворов.
Огромные количества горячих и расплавленных горных пород глубоко под землей в действительности представляют из себя растворы минералов. Когда массы этих жидких или расплавленных горных пород выталкиваются к поверхности земли, они начинают остывать. Минералы превращаются в кристаллы, когда переходят из состояния горячей жидкости в холодную твердую форму. Например, горный гранит содержит кристаллы таких минералов, как кварц, полевой шпат и слюда.
Кристаллизоваться могут не только водяные пары, но и пары других веществ. Например - на фумаролах образуются кристаллы из газов.
Перекристаллизация связана с таким явлением как метосамотоз - преобразование горной породы или минерала в другую горную породу или минерал под воздействием приноса или выноса вещества. Перекристаллизация - это процесс, при котором структура одних веществ разрушается, и образуются новые кристаллы с другой структурой. Например, известняк под действием высоких температур и давления становится мрамором (Приложение 2).
2.2Методы выращивания кристаллов
Синтез драгоценных ювелирных и технических камней по способу М. А. Вернейля считается классическим и является первым промышленным методом выращивания кристаллов корунда, шпинели и других синтетических кристаллов (Приложение 3).
Метод кристаллизации из раствора в расплаве с использованием флюсов.
Охлаждение насыщенного горячего раствора. Если охлаждение вести быстро, избыток вещества выпадет в осадок. Если раствор охлаждать медленно, зародышей образуется немного, и, обрастая постепенно со всех сторон, они превращаются в красивые кристаллики правильной формы.
Выращивание кристаллов из расплавленных веществ при медленном охлаждении жидкости. Наилучшие результаты получаются, если используется затравка. Таким способом получают, например, кристаллы рубина.
Самый простой способ - испарение растворителя. По мере испарения в сосуд подливались новые порции раствора. Способ выращивания таких кристаллов разработан С. Киропулосом.
2.3 Выращивание кристаллов в домашних условиях 2.3.1 Приготовление раствора
Необходимо приготовить раствор из тёплой воды. Воду лучше брать дистиллированную. Банку на половину объёма наполняют водой и небольшим количеством соли (морской соли, сахара, железного или медного купороса), которую постоянно перемешивают. Добавляем ещё вещества и снова перемешиваем. Повторяем этот этап до тех пор, пока вещество не будет растворяться, и станет оседать на дно сосуда. Получился насыщенный раствор. Готовый раствор необходимо профильтровать и перелить во вторую банку, в которой будет происходить рост кристаллов. Банку накрыть листком бумаги, чтобы не попадали инородные тела, и ждать появления первых кристалликов.
2.3.2 Фильтрация раствора
Конечно же, для фильтрации раствора лучше всего использовать хороший, лабораторный фильтр из фильтровальной бумаги и стеклянную воронку. Если готового фильтра нет, то его можно сделать из обычной промокашки. В своих опытах, в домашних условиях, я использовала вату. Вату плотно вставляют в горлышко воронки и затем фильтруют раствор.
2.3.3 Выращивание крупных одиночных кристаллов
Для того чтобы кристалл вырос крупным и геометрически ровным, т. е. имел природную форму, необходимо довольно много времени. Обычно кристалл вырастает на 0,1-0,8мм в сутки. Выращивание крупного одиночного кристалла - очень длительный и сложный процесс, требующий терпения и осторожности.
Для начала потребуется затравка - маленький кристаллик, который и будет центром кристаллизации. Для того чтобы получить затравку, нужно приготовить максимально концентрированный раствор вещества. Через несколько дней на дне стакана появляются первые кристаллики, имеющие разную форму. Из этих кристалликов отбираю те, которые имеют более правильную форму.
Раствор, в который собираются погрузить затравку, желательно приготовить заранее и оставить на пару дней для выпадения первых кристалликов (чтобы быть уверенным, что затравка не растворится). Раствор фильтрую от выпавших кристалликов, переливаю в чистый стакан и погружаю туда затравку. Стакан накрываю бумагой и оставляю на полке. Уже через неделю можно заметить, что кристалл заметно подрос.
2.3.4 Выращивание сростков кристаллов (друз)
Выращивание сростков кристаллов - это один из самых быстрых способов выращивания кристаллов. Если выращивание одиночных кристаллов занимает много времени и рассчитано на постепенный, правильный рост кристаллов, то выращивание друзы гораздо легче, потому что оно ориентируется на быстрое, хаотическое выпадение кристаллов.
Сначала готовим перенасыщенный раствор соли (сахара, медного купороса) в горячей воде. После охлаждения раствора - вносим затравку. Уже через 5-10 часов видим большое количество кристалликов на нитке, на затравке, на дне стакана. Раствор оставляем в покое в течение 3-5 дней, затем вынимаем нитку с кристаллом, раствор нагреваем, добавляем воды и снова делаем максимально концентрированным. После охлаждения в него вновь вносим нитку с уже подросшим кристаллом и оставляем на 3-5 дней. Эту процедуру повторяем до тех пор, пока кристалл не достигнет необходимого размера.
Глава 3. Мои эксперименты
3.1. Мои опыты по выращиванию кристаллов в домашних условиях
Чтобы вырастить кристаллы в домашних условиях, нужно приготовить перенасыщенный раствор соли. В качестве исходных веществ я выбрала те соли, которыми пользуется человек более или менее часто: медный купорос (для обработки растений от вредителей) и поваренную соль и сахар (для употребления в пищу).
Второй способ, которым я воспользовалась – охлаждение насыщенного горячего раствора, т.е. метод выпаривания. На стеклянные пластинки наносила по несколько капель раствора и затем нагревала пластинки над пламенем. Раствор очень быстро испарялся, а на пластинках оставались кристаллики (Приложение 4).
3.2. Наблюдение за ростом кристаллов
Наблюдала за ростом каждый день. Изучив литературу, я знала, что вырастить монокристалл очень сложно. Для этого нужно строго соблюдать все условия технологии, начиная со специальной посуды, чистоты раствора и заканчивая соблюдением строжайшего температурного режима. Но я занималась экспериментальной работой в зимнее время, раствор очень быстро остывал, поэтому поддерживать температуру постоянной не удавалось. Также приходилось периодически подогревать содержимое и добавлять еще вещества в раствор. Все эти отклонения от технологии привели к тому, что кристаллы выросли сросшимися, т. е. у меня в основном получились поликристаллы с выраженными плоскими гранями отдельных кристаллов.
Я периодически измеряла размеры некоторых граней и заметила следующее: грани изменяют свои размеры - растут, но форма их остается неизменной, углы между соответственными гранями тоже остаются постоянными. Но, возможно, эта закономерность характерна только данному кристаллу? Поэтому я вырастила два разных кристалла медного купороса, сравнила формы граней и измерила их углы. Оказалось, что и для другого кристалла эта закономерность тоже справедлива. Это дает право говорить о том, что в различных кристаллах одного и того же вещества и форма граней, и их взаимные расстояния, и их число могут изменяться, но углы при этом остаются постоянными (Приложение 5).
3.3. Исследование физических свойств кристаллов
Конечно, не все физические свойства можно исследовать в домашних условиях. Расколов кристалл медного купороса на множество маленьких кристалликов я убедилась, что они представляют собой одинаковой формы геометрические тела, отличающиеся только размерами. Большой поликристалл при механическом воздействии может дробиться на части, ограниченные плоскими поверхностями, пересекающимися под острыми и тупыми углами. Способность кристалла раскалываться в определенных направлениях называется спайностью.
А затем я исследовала самые крупные кристаллы на теплопроводность. Я наносила каплю парафина на разные грани кристаллов и давала ей застыть. Затем дотрагивалась до этих граней хорошо прогретой спицей и наблюдала за формой таявшей капельки парафина. В одних случаях форма была круглая, а в других - вытянутая, а это значит, что в первом случае тепло распространялось по всем направлениям одинаково, а во втором - тепло распространялось в одних направлениях медленнее, в других быстрее и форма проталинки была уже не круглой (Приложение 6).
Кроме этого я проверила кристалл медного купороса на электропроводимость, светопроницаемость и намагничиваемость. Вывод: кристалл медного купороса проводит электрический ток; очень слабо пропускает свет; и совсем не обладает магнитными свойствами, т. е не примагничивает тела (Приложение 7).
Затем я сравнила формы полученных кристаллов с формами их кристаллических решеток. Мне это удалось сделать для кристаллов поваренной соли. Выращенный мною кристалл относится к кубической сингоиии – куб (гексаэдр).
Но мне не удалось найти формы решеток железного и медного купороса. Я воспользовалась предыдущим соответствием формы кристалла и его решетки и предположила следующее: что форма кристаллов медного купороса соответствует ромбоэдру (средние сингонии), а форма кристаллов железного купороса - ромбической призме (низшие сингонии) (Приложение 8).
Глава 4. Применение кристаллов
Применения кристаллов в науке и технике так многочисленны и разнообразны, что их трудно перечислить, ограничимся несколькими примерами. Самый твердый и самый редкий из природных минералов - алмаз. Алмазными пилами распиливают камни. Алмаз используется при бурении горных пород, в граверных инструментах, делительных машинах, аппаратах для испытания твердости, сверлах для камня и металла вставлены алмазные острия.
На искусственных рубинах работает часовая промышленность. Новая жизнь рубина - это лазер или, как его называют в науке, оптический квантовый генератор (ОКГ), чудесный прибор наших дней. Кристалл рубина усиливает свет. Лазер светит ярче тысячи солнц. В глазной хирургии применяется чаще всего неодиновые лазеры и лазеры на рубине. В наземных системах ближнего радиуса действия часто используются инжекционные лазеры на арсениде галлия. Появились и новые лазерные кристаллы: флюорит, гранаты, арсенид галлия и др. Сапфир прозрачен, поэтому из него делают пластины для оптических приборов.Основная масса кристаллов сапфира идет в полупроводниковую промышленность.Кремень, аметист, яшма, опал, халцедон— все это разновидности кварца.Мелкие зернышки кварца образуют песок. А самая красивая, самая чудесная разновидность кварца - это и есть горный хрусталь, т.е. прозрачные кристаллы. Поэтому из прозрачного кварца делают линзы, призмы и др. детали оптических приборов.
Пьезоэлектрические кристаллы применяются для воспроизведения, записи и передачи звука. Пьезоэлектропластинками измеряют, например, давление в стволе артиллерийского орудия при выстреле, давление в момент взрыва бомбы, мгновенные давления в цилиндрах двигателей при взрыве в них горячих газов. В технике также нашел своё применение поликристаллический материал поляроид. Поляроидные пленки применяются в поляроидных очках.
Заключение
Живя на Земле, сложенной кристаллическими породами, мы, безусловно, никак не можем отвлечься от проблемы кристалличности: мы ходим по кристаллам, строим из кристаллов, обрабатываем кристаллы на заводах, выращиваем их в лабораториях, широко применяем в технике и науке, едим кристаллы, лечимся ими.
Кристаллы – это красиво, можно сказать чудо какое-то, они притягивают к себе; говорят же "кристальной души человек" о том, в ком чистая душа. Кристальная – значит, сияющая светом, как алмаз … И если говорить о кристаллах с философским настроем, то можно сказать, что это материал, который является промежуточным звеном между живой и неживой материей.
Таким образом, в ходе выполнения работы я сделал следующие выводы: 1. Представления о кристаллах, их строении и свойствах развивались на протяжении нескольких веков
Все физические свойства, благодаря которым кристаллы так широко применяются, зависят от их строения - их пространственной решетки.
Я выбрала наиболее приемлемый способ для выращивания кристаллов в
домашних условиях и вырастила кристаллы медного и железного купороса, а также кристаллы поваренной соли и сахара. По мере роста кристаллов проводила наблюдения. Определила типы кристаллических решеток для медного и железного купороса.
Список литературы
Желудов И.С. Физика кристаллов и симметрия. – М.: Наука, 1987
Кабардин О.Ф. Физика: учебник 10 класса для школ с углубленным изучением физики. – М.: Просвещение, 2001
Рыбалкина М. Нанотехнологии для всех. – М.: Большое в малом, 2005
Шафрановский И.И. Симметрия в природе. – Ленинград: Недра, 1985
Энциклопедический словарь юного физика/сост. В.А. Чуянов.-2-е изд., испр. И доп. – М.: Педагогика, 1991
Материалы из ИНТЕРНЕТ
Приложения:
Приложение 1 (модели кристаллических решеток)
КР золота (Au) КР железа (Fe) КР меди (Cu) КР Поваренной соли
Приложение 2 Кристаллы в природе
Приложение 3 Схема аппарата Вернейля и монокристалл корунда, полученный этим методом.
Читайте также: