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Culture de cristaux, Département de chimie, Université d’Otago, Nouvelle-Zélande

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L’alun, ou sulfate d’aluminium et de potassium, est un composé chimique de formule KAl(SO4).12H2O. Il est connu depuis des milliers d’années et est utilisé de diverses manières – en taxidermie, comme déodorant, dans le décapage des aliments, dans les extincteurs. Son utilisation la plus importante est probablement la purification de l’eau potable.

Il forme de beaux cristaux octaédriques réguliers, comme celui présenté ici. Normalement, les cristaux d’alun sont incolores, mais si l’alun  » normal  » (KAl(SO4).12H2O) est mélangé avec de l' » alun de chrome  » (KCr(SO4).12H2O), les cristaux auront une couleur violette. Les échantillons qui vous seront envoyés si vous participez au concours vous permettront de faire croître ces cristaux violets.

Pour faire croître de grands monocristaux d’alun, vous devez d’abord faire croître ce que l’on appelle un cristal germe. Cela devrait être un monocristal, mais juste un petit. (Il est normalement préférable que l’alun se cristallise sous la forme de nombreux petits cristaux plutôt que d’un seul gros). Un cristal germe approprié est ensuite mis en suspension dans une solution sursaturée d’alun. Une solution sursaturée est une solution qui contient plus d’alun dissous que ce qui est normalement possible. Une telle solution veut se débarrasser du solide dissous supplémentaire – si vous êtes prudent, alors elle le fera en ajoutant de l’alun solide à votre cristal de semence, ce qui le fera grossir.

Etape 1:

cristal violet

Fabriquez une solution sursaturée d’alun. Faites-le en ajoutant de l’alun à de l’eau chaude jusqu’à ce qu’il n’y en ait plus qui se dissolve.

La quantité exacte d’alun variera en fonction de la température de l’eau mais elle sera d’environ 15 g/25 mL.

Etape 2:

verre de cristal

Verser une partie de la solution dans un plat d’évaporation peu profond et laisser dans un placard frais, sombre et non dérangé pendant une nuit. Lorsque la solution refroidit et commence à s’évaporer, de petits cristaux de graines se formeront dans le plat d’évaporation.

Étape 3:

cristal de graines

Sélectionnez votre cristal de graines. Trouvez le plus beau en les regardant avec une loupe – il doit s’agir d’un seul cristal (pas de deux ou plus collés ensemble) et transparent, avec des bords et des coins nets. Retirez délicatement votre cristal de roche à l’aide d’une pince à épiler (essayez de ne pas toucher le cristal avec vos doigts) et attachez-le à une longueur de fil de pêche en nylon fin, en faisant un nœud autour du cristal de roche. Attachez ensuite l’autre extrémité du fil de pêche autour d’un crayon ou d’un objet similaire.

Etape 4:

Faites une autre solution sursaturée d’alun dans un bécher ou un bocal propre. Suspendez le cristal de semence dans la solution saturée Assurez-vous qu’il ne touche pas les côtés ou le fond du récipient. Couvrez-le d’une feuille d’aluminium ou de papier filtre et laissez-le dans un endroit non perturbé. Il est essentiel de minimiser les mouvements du cristal. Il est également important que la température reste aussi constante que possible – vous pouvez placer le bécher dans un bac réfrigérant ou similaire. Si la solution se réchauffe (parce que les radiateurs de votre salle de classe s’allument inopinément), alors votre cristal peut se redissoudre !

Étape 5:

cristal en suspension

Vérifiez le cristal chaque jour. Il doit y avoir une croissance visible du cristal. Si le cristal cesse de croître ou diminue de taille, la solution n’est plus saturée et il faudra en faire une nouvelle. Pour ce faire, retirez d’abord soigneusement votre cristal, puis réchauffez la solution et dissolvez-y un peu plus d’alun. Ensuite, lorsque la solution a refroidi à température ambiante, remettez le cristal dans la solution. Vous devrez peut-être le faire plusieurs fois, jusqu’à ce que vous n’ayez plus d’alun (n’oubliez pas que vous ne pouvez utiliser qu’un sac (100 g) par cristal).

Étape 6:

Quand le cristal a grossi autant qu’il le peut, retirez-le alors soigneusement, laissez-le sécher sur du papier absorbant. Si vous voulez l’envoyer loin pour être jugé, alors vous devrez penser à un moyen qui peut être envoyé sans qu’il se brise. Un récipient d’échantillon en verre était inclus dans votre colis avec votre Alum. Vous pouvez donc l’utiliser si votre cristal rentre dedans (vous devrez réfléchir à la façon d’éviter qu’il ne se brise). S’il est trop gros pour cela, tu pourrais peut-être l’envoyer dans un œuf Kinder Surprise ?

Voir une vidéo sur la culture des cristaux.

BONNE CHANCE !!!

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