Come Fare Cristalli di Sale

I cristalli hanno qualcosa di magico quando sembrano apparire dal nulla in un bicchiere d'acqua; sono infatti costituiti da sostanze già presenti nel liquido ma in forma disciolta. Realizza un esperimento sui cristalli, imparando nel contempo i concetti di base del processo.

Metodo 1

Metodo 1 di 3:

Realizzare Semplici Cristalli di Sale

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Scalda dell'acqua in un pentolino. Te ne basta poca, circa 120 ml; scaldala finché non iniziano a formarsi le prime bolle.
- I bambini dovrebbero chiedere il supporto di un adulto per manipolare l'acqua bollente.
- L'acqua distillata permette di ottenere i risultati migliori, ma dovrebbe andar bene anche quella di rubinetto.^{[1]XFonte attendibileScience BuddiesVai alla fonte}
- Con il calore, le molecole dell'acqua accelerano.
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Scegli il tipo di sale. Ne esistono varietà differenti e ciascuna porta alla formazione di cristalli dalle forme diverse. Prova i sali elencati di seguito e osserva cosa accade:
- Il sale da tavola ha bisogno di alcuni giorni per trasformarsi in cristallo; quello "iodato" non funziona bene, ma puoi ugualmente ottenere qualche risultato;^{[2]XFonte di ricerca}
- Il sale di Epsom sviluppa cristalli piccoli, simili ad aghi che però si formano in tempi più brevi rispetto a quelli del sale da tavola; puoi comprarlo in farmacia;
- L'allume si sviluppa in fretta e permette spesso di vedere qualche cristallo già dopo poche ore; lo puoi comprare nei supermercati fra gli scaffali dedicati alle spezie.
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Mescola la maggior quantità di sale possibile. Togli il tegame dal fuoco e versa circa 50-100 g di sale nell'acqua mescolando finché il liquido non torna nuovamente trasparente; se non noti dei chicchi di sale nell'acqua, aggiungine un'altra cucchiaiata. Continua a versare e a mescolare finché l'acqua non è più in grado di sciogliere il sale.
- Hai appena realizzato una soluzione sovrasatura; questo significa che il solvente (il liquido) contiene più soluto (sale) di quanto in genere possa trattenere in condizioni normali.
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Versa l'acqua nel barattolo pulito. Procedi con attenzione e travasa la soluzione sovrasatura in un vasetto o in un altro recipiente trasparente e resistente al calore; dovrebbe essere il più pulito possibile, in modo che nulla interferisca con lo sviluppo dei cristalli.
- Versa lentamente il liquido e fermati poco prima che i chicchi di sale cadano nel barattolo. Se trasferisci anche i frammenti ancora solidi, corri il rischio che i cristalli crescano attorno ad essi invece che sullo spago.
- Dal momento che le soluzioni sovrasature sono molto instabili, il sale si separerà dalla soluzione quando la disturbi. Questo significa che cominceranno a formarsi dei cristalli, che assorbono il calore dalla soluzione che hai creato.
Un paio di gocce di questa sostanza cambiano il colore dei cristalli; potrebbero anche far sviluppare dei cristalli più piccoli e grumosi, ma in genere non innescano grandi alterazioni.
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Lega dello spago a una matita. Quest'ultima dovrebbe essere abbastanza lunga da restare appoggiata trasversalmente sull'apertura del contenitore; in alternativa, puoi utilizzare il bastoncino di un ghiacciolo o un rametto.
- Le piccole fessure e i bordi ruvidi dello spago forniscono un ancoraggio ai cristalli di sale e ne permettono lo sviluppo;^{[3]XFonte di ricerca} non usare la lenza da pesca, perché non funziona dato che è troppo liscia.
Solo il segmento sommerso si rivestirà di cristalli. Taglialo abbastanza corto da evitare il contatto con il fondo del barattolo, altrimenti otterrai dei grappoli piccoli di cristalli.
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Appoggia la matita in equilibrio sull'apertura del barattolo. Il filo deve penzolare e distendersi nell'acqua; se la matita non resta ferma, fissala al recipiente con del nastro adesivo.
- Fai in modo che lo spago non tocchi le pareti interne del contenitore, altrimenti ottieni dei cristalli piccoli e grumosi che aderiscono al barattolo.
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Sposta il recipiente in un posto sicuro. Mettilo fuori dalla portata degli animali e dei bambini piccoli; ecco qualche consiglio in merito:
- Per ottenere rapidamente un grappolo di cristalli, esponi il barattolo al sole e/o tienilo vicino a un ventilatore impostato alla velocità minima; in questo caso, i cristalli smettono di svilupparsi quando raggiungono dimensioni piuttosto piccole.
- Se preferisci avere un unico grande cristallo invece di un grappolo, riponi il recipiente in un luogo fresco e all'ombra;^{[4]XFonte di ricerca} appoggialo su un pezzo di polistirolo o un altro materiale analogo che assorba le vibrazioni.^{[5]XFonte di ricerca} Ci sono parecchie probabilità che si formino comunque dei grumi, al cui interno dovrebbero però esserci dei cristalli singoli.
- Il sale di Epsom (e pochi altri sali meno comuni) cresce più in fretta se messo in frigorifero invece che esposto al sole.
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Aspetta che si sviluppino i cristalli. Controlla regolarmente il barattolo per vedere se ci sono delle piccole formazioni sullo spago; quelle di sale di Epsom e di allume crescono abbastanza in fretta, nel giro di qualche ora, ma in certi casi bisogna aspettare un paio di giorni. Il sale da tavola ha bisogno di solito di un giorno o due per innescare lo sviluppo, ma a volte si deve aspettare anche fino a una settimana. Una volta che noti delle piccole strutture cristalline sullo spago, queste iniziano a diventare sempre più grandi nel giro di un paio di settimane.
- Quando l'acqua si raffredda, contiene una quantità di sale maggiore rispetto a quella che conterrebbe normalmente. Si tratta di una condizione molto instabile; di conseguenza, se viene stimolato in questo senso, il sale disciolto "abbandona" l'acqua per "aggrapparsi" allo spago.^{[6]XFonte di ricerca} Man mano che l'acqua evapora, il sale resta nella soluzione che diventa ancora più instabile incoraggiando la formazione dei cristalli.
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Metodo 2

Metodo 2 di 3:

Realizzare un Unico Grande Cristallo

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Crea una manciata di cristalli di sale. Segui le istruzioni descritte nella prima parte dell'articolo utilizzando però acqua distillata e senza il supporto dello spago o della matita. Lascia semplicemente la soluzione sovrasatura nel recipiente; entro pochi giorni dovrebbe formarsi uno strato di cristalli sul fondo.
- Usa un contenitore ampio, piatto e poco profondo al posto del barattolo; in questa maniera, è più facile che crescano dei cristalli singoli e non fusi fra loro.^{[7]XFonte di ricerca}
- Il sale di Epsom non è molto adatto per questo metodo; fai dei tentativi con quello da tavola o l'allume oppure leggi la sezione dedicata alle varianti per avere altre idee.
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Scegli il nucleo del cristallo. Quando sono pronti, getta via il liquido e osserva i cristalli; sollevali con delle pinzette ed esaminali. Scegline uno che diventerà un nucleo, cioè il cuore di un nuovo cristallo più grande. Cerca quelli che soddisfano i seguenti requisiti; i criteri sono descritti in ordine decrescente di importanza:^{[8]XFonte di ricerca}
- Scegli un cristallo unico che non sia entrato in contatto con altri;
- Deve avere le superfici piane, uniformi con bordi dritti;
- Deve essere grande quanto almeno un fagiolo;^{[9]XFonte di ricerca}
- Trova diversi cristalli con queste caratteristiche e trasferiscili in barattoli separati come descritto di seguito; spesso si sciolgono senza svilupparsi, vale quindi la pena averne più di uno.
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Attacca una lenza da pesca o un filo metallico liscio. Usa la super colla e fissala a un lato del cristallo oppure limitati semplicemente ad annodare la lenza intorno al cristallo stesso.
- Non utilizzare un filo ruvido o lo spago; hai bisogno di una superficie liscia, altrimenti i nuovi cristalli crescono sul filo invece che sul nucleo.
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Prepara una nuova soluzione. Prendi acqua distillata e lo stesso tipo di sale; questa volta porta la temperatura del liquido leggermente oltre quella dell'ambiente. Il tuo obiettivo è ottenere una soluzione perfettamente satura. Nel caso fosse insatura, scioglierebbe il nucleo; se fosse invece sovrasatura, il nucleo si coprirebbe di chicchi di sale portando alla formazione di grappoli di cristallo.^{[10]XFonte di ricerca}
- Ci sono diversi metodi rapidi per risolvere il problema, ma sono piuttosto complessi e richiedono un po' di padronanza della chimica.^{[11]XFonte di ricerca}
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Metti il cristallo e la soluzione in un recipiente pulito. Lava un barattolo e risciacqualo con acqua distillata; travasa la nuova soluzione in questo contenitore e appendi il nucleo del cristallo al centro. Riponilo rispettando i seguenti criteri:
- Metti il barattolo in un luogo fresco e buio, ad esempio dentro un mobiletto basso della cucina.
- Appoggialo sopra un pezzo di polistirolo o di un altro materiale analogo che assorba le vibrazioni.
- Coprilo con un filtro da caffè, un foglio di carta o un telo sottile per evitare che la soluzione venga contaminata dalla polvere; non utilizzare un tappo ermetico.
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Controlla regolarmente il cristallo. Questa volta cresce più lentamente, dato che l'acqua deve evaporare un po' prima che le molecole di sale siano forzate ad aderire al nucleo. Se tutto funziona come dovrebbe, il cristallo dovrebbe mantenere la stessa forma man mano che si sviluppa. Puoi toglierlo dalla soluzione quando vuoi, ma è probabile che continui a crescere per diverse settimane.
- Ogni due settimane circa, versa la soluzione attraverso un filtro da caffè per eliminare le impurità.^{[12]XFonte di ricerca}
- Si tratta di una procedura complessa. Anche i "coltivatori" esperti di cristalli si ritrovano a volte con un nucleo sciolto o un ammasso informe. Se riesci a procurarti il nucleo perfetto, dovresti prima fare una prova con uno meno pregiato per capire se la concentrazione della soluzione è corretta.
Una volta che ha raggiunto le dimensioni desiderate, toglilo dal liquido e asciugalo. Applica una mano di smalto trasparente per unghie su tutte le superfici per evitare che si deteriorino con il passare del tempo.^{[13]XFonte di ricerca}
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Metodo 3

Metodo 3 di 3:

Varianti

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Prova sostanze diverse. Ci sono molte sostanze che cristallizzano grazie alle tecniche descritte in precedenza; alcune sono disponibili presso i negozi di forniture per laboratori. Ecco qualche consiglio:
- Il borace per cristalli bianchi o colorati
- Il solfato rameico permette di ottenere dei cristalli blu;^{[14]XFonte di ricerca}
- L'allume di cromo genera cristalli viola;^{[15]XFonte di ricerca}
- L'acetato rameico produce cristalli scuri, dalla tonalità blu-verde;^{[16]XFonte di ricerca}
- Attenzione: queste sostanze chimiche possono essere pericolose per inalazione, ingestione o per contatto con la pelle nuda. Leggi le istruzioni di sicurezza riportate sulla confezione e non permettere ai bambini di utilizzarle senza la supervisione di un adulto.
Lega diversi scovolini o dei fili metallici ruvidi conferendo loro la forma di stella; mettili in ammollo nella soluzione di sale e osserva i cristalli che rivestono la "stella", trasformandosi in fiocchi di neve luccicanti.^{[17]XFonte di ricerca}
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Crea un giardino di cristalli. Invece di realizzare un pezzo singolo, perché non creare una quantità maggiore? Prepara la soluzione di sale e versala sopra delle spugne o dei pezzi di carbone che hai disposto sul fondo del contenitore; aggiungi un po' di aceto e osserva i cristalli che si sviluppano nell'arco di una notte.^{[18]XFonte di ricerca}
- Versa abbastanza acqua da impregnare completamente le spugne senza sommergerle.
- Per ottenere dei cristalli di colori diversi, aggiungi una goccia di colorante alimentare per ciascuna spugna.
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Consigli

La polvere presente nell'acqua potrebbe far generare dei cristalli più piccoli o grumosi; metti una retina o un tovagliolo di carta sul barattolo per evitare che l'acqua si contamini. Questi materiali consentono comunque all'acqua di evaporare accelerando il processo di formazione dei cristalli.

Avvertenze

Lava le mani prima e dopo aver toccato il sale di Epsom o l'allume; sono sostanze in genere sicure, ma potrebbero irritare la pelle. Non ingerirle.^{[19]XFonte di ricerca}