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Farblose Kristalle aus Alaun
 
 
 
  Versuch Nr.017
Bewertung / Schwierigkeitsgrad:

Zeitaufwand: sehr unterschiedlich
 
AlaunQuelle: [1]
   
 
 
 
 
 

Ziel:
Große, durchsichtige Einkristalle aus Kaliumalaun, die mit etwas Geduld und konstanten Versuchsbedingungen eine ansehnliche Größe erreichen. Durch das Einfärben mit Chromalaun sind vielfältige Farbvariationen möglich, sogar zwei Kristalle in einem : ein purpurroter Kern und ein Überzug aus farbloser Kristallschicht in der Form eines Oktaeders. Wie wär's mit einem Zusatz einen Kristall in der Form eines Würfels zu züchten ?

 

 
 

Geräte:
Einmach- oder Bechergläser (200 ml)

 

 
 

Chemikalien:
einen Impfkristall aus Kaliumalaun (Kaliumaluminiumsulfat) (siehe Herstellung eines Impfkristalles), 25g Kaliumalaun, 150ml dest. Wasser

 

 
 

Sicherheitshinweise:
Kaliumalaun (KAl(SO4)2)x6H2O): 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.

Wir lösen 25 g Alaun in 150 g Wasser. Eventuell erwärmen wir die Mischung leicht und lassen sie über den nicht gelösten Bodensatz einige Stunden stehen. Ruhig öfters mal umrühren. Die Lösung muß nach dem Erkalten gesättigt sein, d.h. es darf sich bei Raumtemperatur kein zusätzliches Salz auflösen lassen. Die Lösung wird filtriert und in ein sauberes Becher- oder Einmachglas, gefüllt. In die Lösung wird der an einem Faden befestigte Impfkristall gehängt und abgedeckt. Nun brauchen wir etwas Geduld. Steht unserer Wachstumslösung an einem gleichmäßig temperierten Ort, so wächst unser Impfkristall gleichmäßig, ohne Einschlüsse zu einer natürlichen, perfekten Form. Ist zuviel Lösungsmittel verdampft oder bilden sich auf dem Boden des Gefäßes Kristalle, sollte die Wachstumslösung erneuert werden.

IMan erhält auf diese Art und Weise die schönsten Kristalle, nur müssen die Versuchsbedigungen wirklich konstant bleiben. Experimentiert mal mit verschiedenen Gefäßformen, je größer die Öffnung, desto schneller kann das Wasser verdampfen, desto schneller kann sich am Impfkristall überschüßiges Salz abscheiden. Auch mit einer erhöhten Temperatur oder einem ständigen Rühren (z.B. mit einem Magnetrührer) kann man das Wachstum beschleunigen. Allerdings können bei einem zu schnellen Verdampfen des Lösungsmittels Störungen beim Wachstum des Kristalls zeigen, ungleichmäßiges Wachstum, Einschlüße und Risse in den Kristallen sind die Folge. Bilden sich am Boden zusätzliche Kristalle können wir diese durch filtrieren entfernen.

Ist die Temperatur (und strenggenommen auch der Luftdruck) nicht konstant kann es bei einer Erhöhung der Temperatur zu einer Teil- oder Komplettauflösung des Kristalles kommen. Dies kann die Arbeit mehrerer Wochen vernichten, aber auch bizarre halbkugelförmige Kristalle hervorbringen. Sinkt die Temperatur der Lösung so wird das Lösungsgleichgewicht verschoben und es fällt zu schnell zu viel Salz aus der Lösung. Es kommt zu Störungen beim Einkristall oder zur Bildung weiterer Kristalle.

Benutzen wir anstelle des farblosen Kaliumalaun das dunkelrote Kaliumchromalaun (Chromalaun) so können wir einen roten Keim, eventuell einen schon nach obiger Methode gezüchteten größeren Kristall, mit einer farblosen Schicht überziehen. Auch ist es möglich aus Mischungen der beiden Salze rosa- bis violettfarbene Kristalle herzustellen.

 

 
 

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

 

 
 

Erklärung / Hintergrund:
In einer bestimmten Menge Wasser löst sich bei konstanter Temperatur nur eine genaue Menge von Salz. Entziehen wir der Wachstumslösung Wasser, so muß aus der Lösung Salz ausfallen, bzw. an einem Keim kristallisieren, damit das Lösungsgleichgewicht wieder hergestellt werden kann. Der Entzug des Wassers geschieht bei uns auf natürliche Weise durch Verdunsten. Dieser Vorgang ist relativ langsam und so wächst auch unser Kristall langsam, dafür aber schöner und reiner als bei der Züchtung von Kristallen aus übersättigten Lösungen (siehe Versuch Nr.16 Blaue Kristalle aus Kupfersulfat).

Benutzen wir verschiedenfarbige Alaune, entsteht auch bei einer Mischung der Salze in einer Lösung ein homogener Kristall. Die Oktaederform wird auch bei einem Wechsel der Wachstumslösung, vorausgesetzt sie ist mit einem Alaun angesetzt beibehalten.

Ein ca. einprozentiger Zusatz von Natron- oder Kalilauge zur Wachstunslösung läßt anstelle von Oktaedern, Würfel entstehen. Hier können wir nach Herzenslust verschiedene Formen und Farben ausprobieren. Aber Vorsicht beim Umgang mit Laugen gelten die gleichen Vorsichtsmaßnahmen wie bei Säuren.

 
 

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

Quellenangabe:
[1] By Nevit (Eigenes Werk) [CC-BY-SA-3.0 (www.creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons
//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f4/Alum_1270668_Nevit.jpg

 
 
   
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