Phương pháp nuôi tinh thể đơn giản, hiệu quả

1.Tinh thể là gì?

Tinh thể là những vật thể được cấu tạo bởi các nguyên tử, ion hoặc phân tử có ảnh hưởng nhiễu xạ chủ yếu là gián đoạn. Trong lớp vỏ Trái đất, tinh thể chiếm đến khoảng 99% ở dạng vô sinh (kim loại, khoáng vật,..) hoặc hữu sinh (ADN, tế bào sinh vật, cây,..).

Với cấu trúc tinh thể là cấu trúc có tính tuần hoàn, được gọi là cấu trúc trật tự kéo dài. Bên cạnh đó, tính chất vật lý và cấu trúc của các tinh thể có thể không đối xứng theo các hướng trong không gian.

Đặc biệt là hầu hết các vật thể rắn trong thiên nhiên đều có cấu trúc tinh thể. Trong một số điều kiện thích hợp, tinh thể có thể tồn tại ở dạng lỏng, thể khí và cả các vật chất phi tinh thể cũng có thể chuyển thành tinh thể đẹp.

2.Các tính chất của tinh thể

Sau khi hiểu được định nghĩa của tinh thể, hãy cùng Đông Á tìm hiểu về những tính chất nổi bật của chúng nhé.

2.1.Tính bất đẳng hướng 

Mỗi chất đều có tính dẫn điện, dẫn nhiệt, khả năng phản xạ ánh sáng, độ cứng tinh thể, tốc độ hòa tan khác nhau do liên kết với nhau theo cấu trúc tuần hoàn kéo dài trong không gian.

2.2.Hình dạng phong phú

Dựa vào đối xứng theo toán học và cấu tạo nguyên tử, người ta phân ra 7 hệ tinh thể khác nhau. Do phép đối xứng và cấu tạo nguyên tử khác nhau của từng phần cấu tạo nên tinh thể nên mạng lưới của các loại tinh thể khác nhau.

2.3.Độ cứng của tinh thể

Vật liệu và thành phần có trong tinh thể sẽ quyết định độ cứng của chúng và dựatrên thang đo độ cứng Morth từ 1 (tinh thể Muscovite) đến 10 (kim cương). Đối với những vật liệu đặc biệt như cacbon pha boron thường có độ cứng lớn hơn 10. Tuy nhiên, tinh thể nào càng cứng thì sẽ càng giòn.

3.4.Màu sắc của tinh thể

Tùy thuộc vào lượng nước mà màu sắc của tinh thể sẽ khác nhau.

3.5.Tính đồng chất của tinh thể

Trong trường hợp các phân tử, nguyên tử có cấu trúc tinh thể với sự sắp xếp và phân bố khác nhau sẽ có tính chất tương tự nhau. 

3.6.Tinh thể gây hiệu ứng nhiễu xạ với chùm tia điện tử và tia X 

Nhờ cấu trúc tuần hoàn mà tinh thể có thể gây ra những hiện tượng cực đại, cực tiểu nhiễu xạ x cùng chùm tia điện tử. Thông thường, kỹ thuật nhiễu xạ chủ yếu được sử dụng trong cấu trúc chất rắn, phân tích vật liệu,...

3.7.Kết cấu của tinh thể

Do các tinh thể đều có cấu tạo từ các ion có điện tích trái dấu nên các ion này sẽ có lực hút để tạo kết cấu bền vững cho tinh thể.

Trong tinh thể, các ion mang điện tích trái dấu sẽ có khả năng hút tạo nên kết cấu vững chắc cho tinh thể.

3.Phân loại tinh thể

Tinh thể được chia thành 2 loại là tinh thể tự nhiên và tinh thể nhân tạo.

3.1 Tinh thể tự nhiên

Tinh thể trong tự nhiên có thể tồn tại lên đến vài triệu năm

Những khoáng vật được hình thành trong tự nhiên, thường trải qua quá trình địa chất lên đến vài triệu năm.

Các tinh thể tự nhiên thường đóng vai trò rất lớn đến sự cấu thành của các loại đá tự nhiên như Biolite và Orthoclase hay Granite từ Thạch anh,...

3.2 Tinh thể nhân tạo

Đối với các tinh thể được điều chế và tạo ra từ phòng thí nghiệm, chúng thường dựa trên những hiện tượng kết tinh trong môi trường có điều kiện nhiệt độ, tạp chất, áp suất,... do con người tạo ra.

Tinh thể nhân tạo được điều chế trong phòng thí nghiệm

4.Hướng dẫn cách nuôi tinh thể hiệu quả

Để nuôi tinh thể và tạo ra những sản phẩm ấn tượng, thu hút, bạn cần áp dụng những kiến thức về khoa học sau đây:

4.1.Cách nuôi tinh thể phèn chua

Do nguyên liệu dễ chuẩn bị và giá thành khá rẻ nên nuôi tinh thể từ phèn chua luôn là phương pháp được nhiều người ưu tiên lựa chọn. 

Sử dụng nguyên liệu đơn giản và giá thành khá rẻ

Cách làm:

Bước 1: Bỏ phèn chua đã nghiền nhỏ vào một chai to khoảng 1,25 lít.

Bước 2: Sau đó, đổ nước vào đầy chai, đóng chặt lại, để khoảng một vài ngày sau đem đi lọc.

Bước 3: Khi lọc xong, để yên dung dịch một chỗ, lấy miếng cứng đậy lên phía trên. Sau khoảng 1 tháng, mầm tinh thể sẽ kết tinh.

Bước 4: Đối với dung dịch còn lại trong ly nước và trong chai nước tạo mầm ,ta có thể pha chung với nhau rồi mang đi lọc lại. Tiếp đó, để yên đến khi trên miệng ly đó xuất hiện những ván không màu thì bắt đầu buộc mầm treo lên phía trên để tạo tinh thể.

Tuy nhiên để có thể tạo được hình dáng và kích thước đẹp, bạn cần lưu ý những điều sau:

• Bột phèn chua phải được rắc đều trong lòng vỏ trứng, không có bất kỳ khoảng trống nào.

• Hòa tan phèn chua hoàn toàn với nước sôi, càng tan nhiều bột phèn chua càng tốt. Hoặc bạn có thể dùng lò vi sóng để hỗ trợ.

• Màu cho vào dung dịch phải là màu của tinh thể được tạo ra.

• Sau 24 giờ, nếu tinh thể được tạo ra chưa đúng kỳ vọng, bạn có thể dùng bột phèn chua hòa tan vào nước và để yên trong vòng 24h.

• Khi lấy tinh thể ra khỏi cốc cần thực hiện nhẹ nhàng, do ở thời điểm đó cực rất dễ vỡ.

4.2.Phương pháp nuôi tinh thể thạch anh tím

Thạch anh tím là một tinh thể đẹp mắt, có giá trị thẩm mỹ cao. Ta có thể làm tinh thể thạch anh tím theo cách sau: 

Thạch anh tím mang lại giá trị thẩm mỹ cao

Bước 1: Tách đôi vỏ quả trứng cần thận để không bị nát, đem rửa sạch, để ráo, rồi bôi keo dán vào mặt trong.

Bước 2: Rắc phèn chua đã nghiền nát kín vào vỏ trứng và chờ chúng khô lại.

Bước 3:Với phần phèn chua còn lại, ta có thể đem hòa tan với nước nóng rồi đổ màu tím thực phẩm vào trộn đều lên. Tuy nhiên, các tinh thể không giữ được màu sắc nên cần nhờ tới bề mặt của vật chứa. 

Bước 4: Sau khi đã khô, đặt vỏ trứng vào cốc dung dịch phía trên rồi để nó chìm xuống đáy. Với mặt trứng chứa bột phèn chua thì đặt hướng lên trên.

Bước 5: Khi tinh hốc thạch anh hoàn thành, hãy lấy ra thật cẩn thận do chúng rất mềm và dễ vỡ. Sau đó, để khô cho cứng lại, ta thu một tinh thể thạch anh tím hoàn thiện và đẹp mắt.

4.3.Phương pháp nuôi tinh thể pha lê 

Bước 1: Chuẩn bị lọ nước ấm trong suốt.

Bước 2: Tiếp đó cho một vài thìa phèn chua vào lọ trên rồi khuấy đều lên. 

Bước 3: Để yên hỗn hợp trên trong khoảng vài giờ, khi nước bắt đầu bốc hơi, pha lê sẽ được hình thành ở dưới đáy bình.

Bước 4: Sau khi thu hoạch, ta thu được hạt pha lê lớn. Sau đó, hãy đổ chất lỏng vào lọ rồi tiếp tục sử dụng nhíp để có thể gắp hạt pha lê ở dưới đáy. 

Bước 5: Khi pha lê xuất hiện với kích thước và hình dạng theo ý muốn, bạn có thể lấy chúng ra khỏi mặt nước. Tháo dây buộc và sản phẩm thu được là tinh thể pha lê. 

5.Tinh thể được ứng dụng như thế nào trong cuộc sống?

Với những tính chất đặc trưng, tinh thể đóng vai trò quan trọng trong đa dạng lĩnh vực.

• Tinh thể được ứng dụng rộng rãi trong đa dạng lĩnh vực như thạch anh dùng để sản xuất đồng hồ, muối NaCl để bảo quản thực phẩm hay tinh thể ruby dùng trong laser phục vụ kỹ thuật quang học,...

• Ngoài ra, việc sử dụng tinh thể cũng dần phổ biến ở các spa, các phòng khám sức khỏe hoặc kết hợp với dưỡng sinh và massage.

Đông Á đã cùng các bạn tìm hiểu chi tiết về Tinh thể là gì với nhiều nội dung hữu ích xoay quanh chúng như tính chất, phân loại, cách nuôi tinh thể và ứng dụng. Hy vọng, với những thông tin mà chúng tôi đã cung cấp trong bài viết có thể giải đáp được những thắc mắc của các bạn về tinh thể.