漂亮的钻石💠自己造,“五水硫酸铜”晶体形成试验

08Eileen

<p class="ql-block">见过这么漂亮的钻石💠吗?</p> <p class="ql-block">硫酸铜晶体是一种蓝色晶体,成分主要为五水硫酸铜,分子式为CuSO4·5H2O,即硫酸铜的水合物,别称蓝矾、胆矾。</p> <p class="ql-block">化学性质:</p><p class="ql-block">五水硫酸铜在常温常压下很稳定,不潮解,在干燥空气中会逐渐风化,加热至45℃时失去二分子结晶水,110℃时失去四分子结晶水,称作一水硫酸铜,200℃时失去全部结晶水而成无水物。也可在浓硫酸的作用下失去五个结晶水。无水物也易吸水转变为水合硫酸铜。吸水后反应生成五水硫酸铜(蓝色),常利用这一特性来检验某些液态有机物中是否含有微量水分(如对酒精是否含水进行鉴定,在待鉴定酒精中加入少许无水硫酸铜,如白色无水硫酸铜变蓝色,则说明酒精中掺有水)。</p> <p class="ql-block">制作原理:利用五水硫酸铜在水中的溶解度受温度影响较大,采用降温结晶的方法制作较小晶体,再利用常温蒸发的方法使晶核增大的方法得到晶莹剔透的五水硫酸铜晶体。</p> <p class="ql-block">硫酸铜在不同温度下的溶解度</p> <p class="ql-block">要得到这么规则形状的晶体得几天噢</p><p class="ql-block">重结晶是利用固体混合物中目标组分在某种溶剂中的溶解度随温度变化有明显差异,在较高温度下溶解度大,降低温度时溶解度小,从而能实现分离提纯。</p> <p class="ql-block">下面让我们一起来制作吧!</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">材料:五水硫酸铜粉末,温水,以及器材(烧杯,玻璃棒,培养皿,镊子,滤纸,漏斗)</p> <p class="ql-block">同学👩‍🎓分享的略粗的五水硫酸铜颗粒,这种杂质较多,试验成功率不高🤦🏻‍♀️</p> <p class="ql-block">网上买的试验材料🌎遇上自然灾害延迟了好多天</p> <p class="ql-block">这种颗粒更细</p> <p class="ql-block">再来看看产品描述😄</p> <p class="ql-block">准备完毕,开始吧</p> <p class="ql-block">在烧杯中加入200毫升温水,然后加入100克的五水硫酸铜粉末颗粒,搅拌溶液使之溶于温水中。</p><p class="ql-block">在25摄氏度时硫酸铜的溶解度为20.7克。</p><p class="ql-block">设100克水在25度时可以溶解五水硫酸铜x克,那么</p><p class="ql-block">(160x/250)/(100+x)=20.7/120.7</p><p class="ql-block">x=36.6克</p> <p class="ql-block">溶液中的硫酸铜颗粒不再继续溶解,说明已经达到饱和状态</p> <p class="ql-block">事先应先架好漏斗,节省时间,以免在过滤中降温幅度大影响试验结果</p> <p class="ql-block">过滤很慢,等得心焦</p> <p class="ql-block">过滤后的液体是清澈的深蓝色</p> <p class="ql-block">过滤完成,静置溶液,静置过程中最好不要去触碰也要防止落入灰尘,在培养皿上盖一张干净的纸以免落入灰尘。</p> <p class="ql-block">第一天5小时静置后的结果,发现杯底有若干颗小晶体生成.</p> <p class="ql-block">用镊子夹出成型漂亮的晶体置于干净的培养皿中</p> <p class="ql-block">让最小的你单独住一个房间😄</p> <p class="ql-block">把静置过的溶液重新过滤,滤去杂质</p> <p class="ql-block">重新把小晶体放进过滤好的溶液中,盖好盖子,继续静置。</p> <p class="ql-block">静置20小时的溶液,晶体长得大了一些,培养皿底部又有许多晶体析出。</p> <p class="ql-block">夹出长大的晶体,把静置过的溶液重新过滤</p> <p class="ql-block">重新弄干净滤纸及过滤装置过滤溶液,滤去杂质</p> <p class="ql-block">放置30小时的晶体,是不是很好看呢</p> <p class="ql-block">把晶体夹出来</p> <p class="ql-block">好美的晶体,能不能长得更大呢?</p> <p class="ql-block">继续过滤</p> <p class="ql-block">学网上的试验方法用悬挂法试试,找根绳子绑一下。</p> <p class="ql-block">悬挂起来,静待长大</p> <p class="ql-block">静置了一会,发现绳子粘在晶体上无法取下,影响美观,还是用培养皿来吧</p> <p class="ql-block">美丽的大钻石💠,需要来一颗吗?</p> <p class="ql-block">看看这个漂亮的钻石,你是不是也想动手来试一试呀?那就快快动手吧👩‍🎓</p> <p class="ql-block">制作过程中注意事项:</p><p class="ql-block">1:预先做好吸滤的准备工作(洗净漏斗、滤瓶,并用纯水荡洗,剪好合适大小的滤纸,用少量纯水湿润,使滤纸紧贴漏斗而无缝隙)。准备工作做好后,再用温水溶解硫酸铜,一旦溶解得到饱和溶液,即可进行过滤。</p><p class="ql-block">2:溶解饱和溶液时水温不可过高 ,以免温度降低过快引起过滤时析出晶体过快堵塞滤纸,所以应准备多张滤纸以供更换。</p><p class="ql-block">3:不可震荡培养皿,影响晶体析出。</p><p class="ql-block">4:避免静置的时候灰尘进入培养皿,以免晶体在灰尘上析出。</p><p class="ql-block">5:需要定时清理碎晶,以免粘在晶核上影响成品外观。</p><p class="ql-block">6:残余硫酸铜溶液用完别乱倒,污染很大,腐蚀水管,可以扔几块铁,置换成单质铜后再倒(科学老师的忠告哦🕵️‍♀️)</p> <p class="ql-block">通过此次试验,让我们学习到了制作硫酸铜晶体和溶液的知识,懂得了适用于重结晶法提纯的物质应具备随温度变化溶解度变化较大的性质,如硝酸钾、五水硫酸铜等。提升了我的自主学习和动手能力</p>