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Growing crystals, Department of Chemistry, University of Otago, New Zealand

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Alum(硫酸アルミニウムカリウム)は、KAl(SO4).12H2Oという化学式で表される化合物です。 アルムは何千年も前から知られており、剥製、消臭剤、食品の漬け込み、消火器など様々な用途で使用されています。

この写真のように、美しい正八面体の結晶を形成します。 通常、ミョウバンの結晶は無色ですが、「普通のミョウバン」(KAl(SO4).12H2O)に「クロムミョウバン」(KCr(SO4).12H2O)を混ぜると、結晶は紫色になります。

ミョウバンの大きな単結晶を作るには、まず種結晶と呼ばれるものを作る必要があります。 この種結晶は、単結晶であっても小さなもので構いません。 通常、ミョウバンは1つの大きな結晶ではなく、たくさんの小さな結晶として結晶化する方が良いのです)。 次に、適切な種結晶を、ミョウバンの過飽和溶液に懸濁させます。 過飽和溶液とは、通常可能な限り多くのミョウバンが溶解している溶液のことです。

Step 1:

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ミョウバンの過飽和溶液を作ります。

ミョウバンの正確な量は、水の温度によって異なりますが、約15g/25mLです。

Step 2:

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溶液の一部を浅い蒸発皿に注ぎ、冷たくて暗い、邪魔の入らない戸棚に一晩置いておきます。

Step 3:

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種結晶を選びます。 虫眼鏡で見て、一番きれいなものを選んでください。1つの結晶(2つ以上くっついていないもの)で、透明で、端と角が尖っているものがいいでしょう。 ピンセットを使って種水晶を慎重に取り出し(指で触らないようにしてください)、細いナイロン製の釣り糸に種水晶を結びつけます。

Step 4:

清潔なビーカーや瓶にミョウバンの過飽和溶液を作ります。 種結晶を飽和溶液の中に吊り下げます。容器の側面や底に触れないようにします。 アルミホイルまたはフィルターペーパーで蓋をして、邪魔の入らない場所に置いておきます。 種結晶を動かすのは最小限にとどめることが重要です。 また、温度をできるだけ一定に保つことも重要です。ビーカーを保冷ビンなどに入れておくとよいでしょう。 教室のヒーターが不意にオンになるなどして溶液が加熱されると、結晶が再溶解する可能性があります!

Step 5:

懸濁した結晶

毎日、結晶を確認してみてください。 目に見える形で結晶が成長しているはずです。 結晶の成長が止まったり、サイズが小さくなったりした場合は、溶液がもはや飽和状態ではないので、新しいものを作る必要があります。 そのためには、まず結晶を慎重に取り出し、溶液を温めてミョウバンをさらに溶かします。 その後、溶液が室温に戻ったら、結晶を溶液に戻します。

Step 6:

結晶ができるだけ大きくなったら、注意深く結晶を取り出し、ペーパータオルの上で乾かします。 判定のために送る場合は、割れないように送る方法を考えなければなりません。 ガラス製のサンプル容器が同封されていますので、クリスタルが入るようであれば、これを使用することができます(ガタガタしないようにする方法を考える必要があります)。 大きすぎる場合は、キンダー・サプライズ・エッグに入れて送ることもできます。

結晶の育成に関するビデオをご覧ください。

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