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Blaue Kristalle aus Kupfersulfat
 
 
 
  Versuch Nr.016
Bewertung / Schwierigkeitsgrad:

Zeitaufwand: sehr unterschiedlich
 
Kupfersulfat
   
 
 
 
 
 

Ziel:
Große, blaue Einkristalle aus Kupfersulfat, die in wenigen Tagen schon eine ansehnliche Größe erreichen. Exemplare von mehreren Kilogramm und einer Gesamtkantenlänge von über 100 cm können wir mit dieser Methode herstellen.

 

 
 

Geräte:
Bechergläser (Einmach- ) mit Abdeckung von 200 bis 500 ml aus Glas oder Kunststoff, Wärmequelle: Brenner oder Herdplatte, Filterpapier, Stativ, Haushaltshandschuhe

 

 
 

Chemikalien:
einen Impfkristall aus Kupfersulfat (siehe Herstellung eines Impfkristalles), 175g Kupfersulfat, 300ml dest. Wasser

 

 
 

Sicherheitshinweise:
Kupfersulfat (CuSO4x 6H2O): Xn, N R22-36/38-50/53 S22-60-61

N Xn

 

 
 

Einverständniserklärung:
Hiermit erklären Sie sich bereit den folgenden Versuch unter
eigener Verantwortung und nur mit ausreichendem chemischen Wissen und geeigneten Schutzvorrichtungen durchzuführen!
Der Autor kann für jegliche Personen- und Sachschäden durch mögliche Fehlversuche nicht haftbar gemacht werden. (siehe Sicherheitscheck bzw. Disclaimer)

 
 

 

 
 

Versuchsanleitung: Taschenrechner
Wir stellen als erstes einen Kristallkeim her (siehe Herstellung eines Impfkristalles), dann die Wachstumslösung.

Unter Erhitzen, lösen wir 75g Kupfersulfat in 150g Wasser . Die Lösung wird noch warm filtriert und in ein sauberes Becherglas, Gläser mit Schraubdeckeln sind ebenfalls ideal, gefüllt. Das Glas muß nun an einem erschütterungsfreien Ort für zwei Stunden abkühlen. Dann wird in die erkaltete Lösung der an einem Faden befestigte Impfkristall in die Lösung gehängt, abgedeckt und für 2-3 Tage in Ruhe gelassen. Während dieser Zeit kann man dem Kristall beim Wachsen praktisch zusehen. Schauen ist in dieser Phase erlaubt, anfassen, schütteln, herausnehmen aber nicht !!! Ist alles gut gegangen, ist unser Kristall ca. 50g schwer. Soll mit dem Kristall weitergezüchtet werden, so dürfen wir ihn auf keinem Fall mit bloßen Fingern anfassen, sondern nur mit gereinigten Handschuhen oder einer Pinzette.

Nun stellen wir eine neue Wachstumslösung her. Dazu müssen 100g Kupfersulfat in 200g Wasser unter Erwärmung gelöst werden. Nach dem Filtrieren und Abkühlen an einem ruhigen Ort hängen wir unseren Kristall dort hinein und warten wieder 3 Tage. Diesen Vorgang können wir öfters wiederholen und erhalten so riesige, blaue Schönheiten mit einem Gewicht von mehreren Kilogramm. Natürlich muß das Zuchtgefäß immer größer werden, der Verbrauch an Kupfersulfat steigt auch, so daß ein Aufbewahren der älteren Wachstumslösungen sinnvoll wird.

 

 
 

Entsorgung: (siehe auch Entsorgungsmaßnahmen)
Übrige Kupfersulfat-Lösung nicht in den Ausguß, sondern zu einer Sammelstelle oder den Behälter für wässrige, schwermetalhaltige Abfälle geben.

 

 
 

Erklärung / Hintergrund:
In kaltem Wasser löst sich nur eine bestimmte Menge von Kupfersulfat, CuSO4 --> Cu2+ + SO42-, in wärmeren Wasser dagegen mehr. Sättigen wir eine warme Lösung, d.h. wir geben gerade soviel Salz zu, wie sich löst , und lassen sie abkühlen, dann scheidet sich das überschüssige Salz nicht sofort ab, sondern erst nach einiger Zeit. Man sagt, die Lösung ist übersättigt.

In diesem Zustand ist die Lösung sehr empfindlich. Eine kleine Störung kann zu einer spontanen Fällung (Abscheidung) des überschüssigen Salzes führen. Das würde bedeuten, daß sich viele, unter Umständen Tausende, von Kristallkeimen bilden können und so die Bildung eines Einkristalles unmöglich machen. Eine Spontan-Fällung kann ausgelöst werden durch das Einbringen von Keimen (Kristallpulver, Staub etc.), durch Erschütterungen oder oft auch durch das Reiben eines Glasstabes an der Gefäßwand.

In die übersättigte Lösung bringen wir einen Impfkristall ein. An diesem, vorausgesetzt wir haben sauber und erschütterungfrei gearbeitet, kann sich nun das überschüssige Kupfersulfat langsam und gleichmäßig abscheiden. So wächst nur ein Kristall.
Dieses Verfahren eignet sich nur für Salze, die einen positiven Lösungskoeffizienten haben, wie Kupfersulfat, und Alaune nicht jedoch z.B. für Natriumchlorid (Kochsalz).

 

 
 

Sonstiges:
Crystalgrowing.com (deutsch/englisch): Große Seite rund ums Kristallzüchten
Naturschau.at (deutsch): Hintergrundinformationen zu Kristallen, physikal. und chemische Eigenschaften, sowie Verwendungsgebiete

 



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