Come far crescere cristalli grandi e belli

Far crescere i cristalli è una meravigliosa attività che anche i bambini amano fare più e più volte. Dai bellissimi e scintillanti ornamenti di ghirlande di cristalli agli inquietanti ragni di cristalli, la crescita dei cristalli è sempre divertente e affascinante, e può essere effettuata facilmente a casa con materiali comuni o di facile reperibilità. Quindi in questo articolo il nostro obiettivo non è solo quello di far crescere dei freddi cristalli per approfondire tale fenomeno dal punto di vista scientifico, ma anche di imparare quali variabili permettono di far crescere dei cristalli veramente grandi, tali da stupire chi li osserva.

La formazione dei cristalli è governata da determinate regole e variabili, indipendentemente dal loro punto di partenza: sale da cucina, borace, zucchero, magma (per formare gemme), etc. In effetti, una varietà di sostanze abbastanza comuni può essere utilizzata per coltivare cristalli, tra cui le principali sono: sale da cucina, sale di Epsom, zucchero, borace, allume (solfato di alluminio e potassio), ipo del fotografo, bicarbonato di sodio, soda da bucato, solfato di rame. Esistono anche vari kit per la crescita dei cristalli che puoi trovare qui.

Ecco di cosa hai bisogno per iniziare a far crescere dei grandi cristalli:

• Acqua
• Colorante alimentare (opzionale)
• Borace
• Scovolini pulisci-pipa colorati
• Filo da pesca o altro filo sottile
• Spiedino di legno lungo
• Barattolo o grande pentola con coperchio
• Carta stagnola
• Asciugamani da tè
• Un paio di guanti in lattice
• Maschera e occhiali protettivi

Una volta scelta qualsiasi sostanza (ad es. dall’elenco precedente) con cui vuoi lavorare, occorre crearne una soluzione supersatura. In pratica, in un barattolo aggiungi all’acqua molto calda , dopodiché aggiungi la sostanza in questione, fino a quando sciogliendosi nell’acqua non si raggiunge la saturazione, cioè la parte in eccesso non si scioglie più, bensì si deposita sul fondo. Versa la soluzione così ottenuta in un barattolo pulito, lasciandoti dietro la parte di sostanza non sciolta.

Il primo passo per creare dei grandi cristalli è preparare una soluzione supersatura.

Sospendi un filo sottile nel centro del barattolo o del vaso / pentola. Il filo può essere legato a una matita, a un righello, a un bastoncino preso da un ghiacciolo od a qualsiasi altra cosa utile, e scenderà dal centro dell’apertura del barattolo. Puoi usare filo da cucito o altra corda invece della filo di nylon per lenza da pesca, ma i cristalli cresceranno sull’intera lunghezza della corda sommersa. I cristalli non aderiscono invece al nylon, quindi se lo usi puoi ottenere dei cristalli più grandi e migliori.

In alternativa, puoi praticare un foro nel coperchio del barattolo, passare il filo attraverso il foro e quindi usare un chiodo o una matita per tenere il filo in posizione dall’esterno. Se stai usando il coperchio del barattolo, avvitalo e appoggia un pezzo di nastro adesivo sopra il foro.

Se non utilizzi il coperchio del barattolo, fissa un pezzo di carta sulla bocca del barattolo. Questo è utile per controllare il tasso di evaporazione. Lascia riposare, e successivamente, dopo 15 minuti, scuotilo un po’. Scuotilo di nuovo 15 minuti più tardi, poi un’ultima volta un’ora più tardi. Riponi il barattolo dove non sarà disturbato da vibrazioni. A seconda della sostanza utilizzata, i cristalli dovrebbero iniziare a crescere in un’ora o giù di lì, e continuare a crescere impiegando da un giorno a diversi giorni.

Attenzione: se usate sostanze pericolose, come ad esempio il borace, aggiungendolo all’acqua per creare la soluzione supersatura, sappiate che il borace può essere dannoso se viene a contatto con gli occhi, oppure inalato o ingerito. Può anche irritare la pelle. Questi esperimenti non devono essere fatti con bambini piccoli e si raccomanda un’attrezzatura di protezione, comprendente guanti, occhiali di sicurezza e persino una maschera per il viso per prevenire l’irritazione di pelle e vie aeree.

Forme con cristalli colorati di borace

Se vuoi far crescere i tuoi cristalli su strutture più complesse, ad esempio creando un ragno di cristalli, costruisci le tue forme con uno scovolino pulisci-pipa colorato. Ad esempio puoi creare un cuore o alcuni divertenti disegni astratti. Mantieni gli spazi vuoti a non più della larghezza di un dito piccolo. Ciò aiuterà nella formazione dei cristalli. Una volta che la tua forma è stata creata, appendila a un filo da lenza in modo che sia immersa nell’acqua, ma non così in basso da toccare il fondo.

Tipici scovolini colorati per pipa con cui puoi creare varie forme.

Riempi il tuo grande contenitore (ad es. una pentola) con acqua. Lo vuoi colmo fino a circa 2 cm dalla cima. Se vuoi aggiungere coloranti alimentari per ottenere dei bei cristalli colorati, mescolali ora nell’acqua. Metti la pentola sul fornello e portala al punto di ebollizione. Non lasciare che superi il punto di ebollizione, altrimenti l’acqua bollente potrebbe schizzare e ferire qualcuno. Regola il calore per tenerla a fuoco lento. Inizia ad aggiungere la sostanza che vuoi usare, ad es. la polvere di borace.

Il tuo obiettivo è creare una soluzione supersatura. Per fare questo continua ad aggiungere borace, mescolando finché non si dissolve, quindi aggiungine altra. Userai molta borace. Ci vuole quasi una scatola piena per un simile esperimento. Al solito, saprai che hai raggiunto la supersaturazione della soluzione perché un po’ di borace rimarrà sul fondo del recipiente e non si dissolverà. A questo punto spegni il fuoco e posiziona lo spiedino di legno sulla parte superiore della pentola.

A seconda della dimensione del recipiente, potresti essere in grado di appendere insieme allo spiedino (o bastoncino di legno) due o tre forme, in modo che siano completamente immerse. Assicurati che non si tocchino tra loro e che non tocchino i lati del recipiente, o mentre coltivi i tuoi grossi cristalli finirà che si attaccano fra loro. Potrebbe essere necessario farle oscillare un po’ per far fuoriuscire le bolle d’aria. Posiziona il coperchio sulla parte superiore, non si chiuderà ermeticamente.

Metti un foglio di carta stagnola sulla sommità del recipiente per intrappolare il calore che fuoriesce dagli spazi vuoti. Una volta che il recipiente si è raffreddato, è possibile aggiungere un canovaccio in cima. L’obiettivo è di mantenere quel calore il più a lungo possibile. Vuoi che si raffreddi davvero lentamente. Non sbirciare per almeno 24 ore. Dopo 24 ore, se è completamente freddo, puoi rimuovere la tua creazione. Se è ancora caldo, copri e lascia stare più a lungo.

Cristalli ornamentali colorati ottenuti dal borace. Puoi divertirti a creare cristalli anche usando uno dei numerosi kit in commercio, che puoi trovare qui.

Hai capito il segreto per creare cristalli davvero grandi? Occorre far raffreddare la soluzione il più lentamente possibile. Il calore è l’arma segreta per creare grandi cristalli, sia che si tratti di borace che di cristalli di zucchero. Puoi confrontare la crescita con un raffreddamento più veloce per averne la prova. Se vuoi ottenere cristalli ancora più grandi – o li hai estratti troppo presto – riscalda la soluzione, prendi i tuoi cristalli e immergili di nuovo nella soluzione per un altro giro di formazione.

Come creare un grande cristallo di sale

Con un piccolo sforzo in più è possibile produrre un unico grande cristallo simmetrico con il comune sale da cucina (cloruro di sodio). Per prima cosa, riempi un barattolo con acqua calda e mescola tanto sale quanto se ne dissolverà. Questa è una soluzione supersatura. Lascia che il sale in eccesso si depositi e versa il composto in un piattino, lasciando dietro tutto il sale non disciolto.

Mentre l’acqua si raffredda, dei piccoli cristalli inizieranno a formarsi sul fondo del piattino. Questi sono i cosiddetti cristalli “seme”, che potranno essere usati come ottimi nuclei di accrescimento per dei cristalli di sale più grandi. Usando una lente d’ingrandimento, scegli il più grande cristallo perfettamente formato. Riparti dai cristalli di semi ben formati nel caso in cui il tuo primo tentativo non vada bene. A questo punto hai bisogno di creare la soluzione in cui far crescere questi semi.

Esempio di utilizzo di un cristallo “seme” per creare dei cristalli più grandi.

Perpara un’altra soluzione supersatura calda. Lascia che il sale indisciolto si depositi come prima e versala in un barattolo pulito. Puoi usare un filtro per il caffè o un tovagliolo pulito come filtro. Lega un filo sottile al cristallo-seme e appendilo nella soluzione. Copri il barattolo con un pezzo di carta per rallentare l’evaporazione. Mentre l’acqua evapora nel corso di diverse settimane, il sale presente nella  soluzione supersatura si attacca al cristallo di sale via via crescente.

Rimuovi tutti gli altri cristalli mentre si formano. Di volta in volta, dovresti aggiungere più soluzione raffreddata e supersatura. Non lasciare che il barattolo si scaldi troppo, in quanto ciò potrebbe dissolvere il cristallo. I cristalli formati in questo modo tendono ad essere molto fragili e, naturalmente, saranno dissolti dall’acqua. Questo stesso esperimento può essere provato con altre sostanze, come bicarbonato di sodio, allume, solfato di rame, ipo del fotografo, borace, soda da bucato, etc.

Come creare un grande cristallo di allume

L’allume è un ingrediente usato per preparare sottaceti. Li rende croccanti. Lo si trova nella sezione “spezie” dei negozi di alimentari. Quel vasetto contiene piccoli cristalli bianchi che, con un po’ di tempo e fatica, puoi far crescere in un grosso cristallo di allume che assomiglia un po’ a un diamante.

Ciò richiede giorni o settimane e la procedura è analoga a quella descritta per i cristalli di sale da cucina. Riscalda una tazza (250 ml) di acqua fino al punto di ebollizione. Mescola circa 3 cucchiai (45 ml) di allume fino a quando non si dissolve. Versa la soluzione in un barattolo pulito. Coprilo con un filtro per il caffè, o con un foglio di plastica o di carta oleata, o con un semplice tovagliolo di carta (per tenere lontana la polvere), e lascia che il barattolo riposi indisturbato durante la notte.

Il giorno dopo, versa la soluzione di allume dal primo barattolo nel barattolo pulito. Vedrai piccoli cristalli di allume sul fondo del vaso. Questi sono cristalli “seme” che userai per far crescere un grande cristallo. Legare un filo di nylon da pesca attorno al cristallo più grande e dalla forma migliore. Lega l’altra estremità a un oggetto piatto (ad esempio, bastone per ghiacciolo, righello, matita, coltello per burro). Appendi il cristallo seme in modo che sia coperto in liquido, ma non tocchi il fondo o i lati.

Alcuni grandi cristalli di allume di potassio che è possibile ottenere a casa.

Sistema il recipiente in un luogo dove non sarà disturbato per diversi giorni. Se la soluzione creata è abbastanza pura, dovresti ritrovarti con un unico grande cristallo. Coltiva il tuo cristallo finché non sei soddisfatto delle sue dimensioni. Se vedi dei cristalli che iniziano a crescere sui lati o sul fondo del vaso, rimuovi con cura il cristallo, versa il liquido nel barattolo pulito e inserisci il cristallo nel nuovo barattolo. Se lasci crescere questi altri cristalli, infatti, il tuo non crescerà più.

Come creare dei cristalli di zucchero

È possibile far crescere anche dei grandi e meravigliosi cristalli di zucchero, o caramelle di roccia che dir si voglia. Essi vengono coltivati utilizzando fondamentalmente la stessa configurazione appena illustrata. In questo caso, lo zucchero viene usato per la soluzione supersatura, ed i cristalli sono tipicamente fatti crescere su un bastoncino di legno piuttosto che su un filo.

I cristalli di zucchero sono anche noti come caramelle di roccia poiché il saccarosio cristallizzato (cioè il normale zucchero da tavola) assomiglia a cristalli di roccia e perché si può mangiare il prodotto finito. Puoi far crescere cristalli di zucchero cristallino con zucchero e acqua o aggiungere coloranti alimentari per ottenere cristalli colorati. È semplice, sicuro e divertente. Per dissolvere lo zucchero è necessaria acqua bollente, e per questo progetto si raccomanda la supervisione di un adulto.

Potresti desiderare di coltivare un cristallo “seme”, cioè un piccolo cristallo per appesantire il filo e fornire una superficie per far crescere cristalli più grandi. Un cristallo seme non è però necessario se si utilizza una corda o un filo ruvido. Lega la corda a una matita o a un bastoncino. Se hai creato un cristallo-seme, legalo al fondo della corda. Metti la matita o il bastoncino sulla parte superiore del barattolo di vetro o del recipiente che utilizzerai e assicurati che la corda non ne tocchi i lati o il fondo.

Caramelle di roccia coltivate su una superficie ruvida, senza usare cristalli “seme”.

Fai bollire l’acqua. Mescolare lo zucchero (ne potranno servire tre tazze o più) un cucchiaino alla volta. Continua ad aggiungere zucchero fino a quando non inizia ad accumularsi sul fondo del contenitore e non si dissolve anche con più agitazione. Ciò significa che la soluzione zuccherina è satura. Se non si utilizza una soluzione satura, i cristalli non cresceranno rapidamente. D’altra parte, se aggiungi troppo zucchero, i nuovi cristalli cresceranno sullo zucchero non disciolto e non sulla tua corda.

Se vuoi cristalli colorati, mescola alcune gocce di colorante alimentare. Versa la soluzione nel barattolo di vetro trasparente. Se hai dello zucchero non disciolto nella parte inferiore del contenitore, evita di inserirlo nel barattolo. Posiziona la matita sul barattolo e lascia che la corda penda nel liquido. Metti il ​​recipiente da qualche parte dove può rimanere indisturbato. Se lo desideri, puoi porre un filtro per caffè o un tovagliolo di carta sopra il barattolo per evitare che la polvere cada nel barattolo.

Controlla i tuoi cristalli dopo un giorno. Dovresti essere in grado di vedere l’inizio della crescita dei cristalli sulla corda o sul cristallo-seme. Lascia che i cristalli crescano fino a quando non hanno raggiunto la dimensione desiderata o hanno smesso di crescere. A questo punto, puoi estrarre la corda e far asciugare il cristallo. Puoi mangiarli oppure conservarli. Divertiti! Se invece hai difficoltà a coltivare cristalli di zucchero, potresti provare alcune tecniche speciali o con altre sostanze.

Con i coloranti alimentari è facile creare cristalli del colore voluto.

I cristalli si formano su fili di cotone o di lana, ma non su un filo di nylon. Se usi un filo di nylon, lega ad esso un cristallo-seme per stimolare la crescita dei cristalli. Se stai facendo i cristalli di zucchero per mangiarli, ti raccomandiamo di non usare un peso da pesca per tenere la corda tesa verso il basso. Il piombo del peso finirà nell’acqua, ed è tossico. Le graffette sono una scelta migliore, ma non eccezionale.