ხელოვნური კრისტალების გამოყენების ძირითადი სფეროები. ლალის კრისტალების გაზრდა სახლში ხელოვნური კრისტალები

უძველესი დროიდან კაცობრიობა იყენებდა კრისტალებს. თავდაპირველად ეს იყო ბუნებრივი კრისტალები, რომლებსაც იყენებდნენ სამკურნალო და მედიტაციისთვის. მოგვიანებით იშვიათმა ქვებმა და ძვირფასმა ლითონებმა ფულის როლი შეასრულეს. მე-20 საუკუნის ფუნდამენტურმა სამეცნიერო კვლევებმა და აღმოჩენებმა შესაძლებელი გახადა ხელოვნური კრისტალების მიღების მეთოდების შემუშავება და მათი გამოყენების სფეროების მნიშვნელოვნად გაფართოება.

ერთკრისტალი არის ერთგვაროვანი კრისტალი, რომელსაც აქვს უწყვეტი ბროლის ბადე და თვისებების ანიზოტროპია. ერთი ბროლის გარეგანი ფორმა დამოკიდებულია ატომურ-კრისტალურ სტრუქტურასა და კრისტალიზაციის პირობებზე. ერთკრისტალების მაგალითებია კვარცის ერთკრისტალები, ქვის მარილი, ისლანდიური სპარი, ბრილიანტი, ტოპაზი.

თუ კრისტალების ზრდის ტემპი მაღალია, წარმოიქმნება პოლიკრისტალები, რომლებსაც აქვთ ერთი კრისტალების დიდი რაოდენობა. მაღალი სისუფთავის ნივთიერებების ერთკრისტალებს აქვთ იგივე თვისებები, მიუხედავად მომზადების მეთოდისა.

დღეისათვის არსებობს ერთკრისტალების მიღების დაახლოებით 150 მეთოდი: ორთქლის ფაზა, თხევადი ფაზა (ხსნარები და დნება) და მყარი ფაზა.

მაღალტემპერატურული მასალებისა და ფხვნილის მეტალურგიის დეპარტამენტში მე ვიყენებ უახლეს მეთოდს ლანთანის ჰექსაბორიდის და მასზე დაფუძნებული სხვადასხვა ევტექტიკური შენადნობების ერთკრისტალების მოსაყვანად. ამ ნაერთების ერთკრისტალები გამოიყენება ემისიის ტექნოლოგიაში გამოყენებული კათოდების დასამზადებლად.

ელექტრო და ელექტრონული ინჟინერიის განვითარებასთან ერთად, ერთკრისტალების გამოყენება წლიდან წლამდე იზრდება. მაღალი სისუფთავის ერთკრისტალური მასალისგან დამზადებული ნაწილები შეიძლება ნახოთ ელექტრონული მოწყობილობების ყველა ახალ მოდელში, რადიოთი დაწყებული დიდი ელექტრონული გამომთვლელი მანქანებით დამთავრებული.

ტექნიკას მოკლებულია ბუნებრივი კრისტალების თვისებების ნაკრები, ამიტომ მეცნიერებმა შეიმუშავეს რთული ტექნოლოგიური მეთოდი შესაქმნელად. ბროლის მსგავსიშუალედური თვისების მქონე ნივთიერებები, მსგავსი ბროლის გისოსებით მონაცვლეობითი კრისტალების ულტრა თხელი ფენების (რამდენიმე ათეულ ნანომეტრამდე) გაზრდით - ეპიტაქსიის მეთოდი. ამ კრისტალებს ფოტონის კრისტალებს უწოდებენ.

ფოტონურ კრისტალებში არის აკრძალული ენერგიის ზოლები - ეს არის ფოტონების ენერგეტიკული მნიშვნელობები, რომლებიც ვერ შეაღწევენ კრისტალში და იშლება მასში. თუ სინათლის კვანტის ენერგიას აქვს მისაღები მნიშვნელობა, მაშინ ის წარმატებით გაივლის კრისტალში. ანუ, ფოტონიკურ კრისტალებს შეუძლიათ შეასრულონ სინათლის ფილტრის როლი, რომელიც გადის ფოტონებს გარკვეული ენერგეტიკული მნიშვნელობებით და ფილტრავს ყველა დანარჩენს.

ფოტონიკურ კრისტალებს აქვთ 3 ჯგუფი, რომლებიც განისაზღვრება სივრცითი ღერძების რაოდენობით, რომლებშიც იცვლება გარდატეხის ინდექსი. ამ კრიტერიუმის მიხედვით, კრისტალები იყოფა ერთ, ორ და სამგანზომილებიანად.

ფოტონიკური კრისტალების ცნობილი წარმომადგენელია ოპალი, რომელსაც აქვს საოცარი ფერის ნიმუში, რომელიც ჩნდება სწორედ აკრძალული ენერგეტიკული ზოლების არსებობის გამო.

ხელოვნური საფირონების ერთკრისტალები მხოლოდ ოდნავ ჩამოუვარდება ალმასის სიმტკიცეს და აქვს მაღალი წინააღმდეგობა ნაკაწრების მიმართ, რაც მათ საშუალებას აძლევს გამოიყენონ როგორც დამცავი ეკრანები ელექტრონულ მოწყობილობებში (ტაბლეტები, სმარტფონები და ა.შ.). ჩოხრალსკის მეთოდის გამოყენება შესაძლებელს ხდის ხელოვნური საფირონების უზარმაზარი ერთკრისტალების მიღებას.

დღესდღეობით მეცნიერები სულ უფრო ხშირად საუბრობენ ნანოკრისტალებზე. ნანოკრისტალებს შეიძლება ჰქონდეთ ზომა 1-დან 10 ნმ-მდე, რაც დამოკიდებულია ნანოკრისტალების ტიპზე, ასევე მათი მომზადების მეთოდზე. ისინი, როგორც წესი, არის 100 ნმ კერამიკისა და ლითონებისთვის, 50 ნმ ალმასისთვის და გრაფიტისთვის და 10 ნმ ნახევარგამტარებისთვის. ნანოკრისტალების ზომა გავლენას ახდენს ნაცნობ ნივთიერებებში უჩვეულო თვისებების გამოჩენაზე.

(ეწვია 1 333-ჯერ, 1 ვიზიტი დღეს)

ფეტისოვი ნიკოლაი

ჩვენს ირგვლივ სამყარო შედგება კრისტალებისაგან, შეიძლება ითქვას, რომ ჩვენ ვცხოვრობთ კრისტალების სამყაროში. საცხოვრებელი შენობები და სამრეწველო ნაგებობები, თვითმფრინავები და რაკეტები, საავტომობილო გემები და დიზელის ლოკომოტივები, ქანები და მინერალები შედგება კრისტალებისაგან. ჩვენ ვჭამთ კრისტალებს, ვიმკურნალებთ მათთან ერთად და ნაწილობრივ კრისტალებისგან ვართ შედგენილი.

მაშ რა არის კრისტალები? რა თვისებები აქვთ მათ? როგორ იზრდება კრისტალები? როგორ და სად გამოიყენება ისინი ამჟამად და რა პერსპექტივებია მათი სამომავლოდ? ამ კითხვებმა დამაინტერესა და ვცდილობდი მეპოვა მათზე პასუხი.

ჩამოტვირთვა:

გადახედვა:

11 კუზნეცკის ოლქის სამეცნიერო და პრაქტიკული კონფერენცია "ღია სამყარო"

ფიზიკის განყოფილება

ხელოვნური კრისტალების გამოყენების ძირითადი სფეროები

შესრულებულია მე-8 კლასის მოსწავლის მიერ

ფეტისოვი ნიკოლაი

ხელმძღვანელი სიზოჩენკო A.I.,

ფიზიკის მასწავლებელი

მუნიციპალური ზოგადი განათლება

დაწესებულება

„საბაზო ზოგადი განათლება

სკოლა No24"

ნოვოკუზნეცკი, 2014 წ

შესავალი ………………………………………………………………… 2

1. ძირითადი სხეული

1.1. კრისტალის ცნება……………………………………..4

1.2. ერთკრისტალები და პოლიკრისტალები .......................... 4

1.3. კრისტალების ზრდის მეთოდები………………..5

1.4. კრისტალების გამოყენება……………………………7

2. პრაქტიკული ნაწილი

2.1. კრისტალების გაზრდა სახლში

პირობები………………………………………...9

3. დასკვნა………………………………………………………..

ბიბლიოგრაფია…………………………………………………………………………………………

განაცხადები………………………………………………..14-15

შესავალი

როგორც ჯადოსნური მოქანდაკე

კრისტალების მსუბუქი კიდეები

გამოძერწავს უფერო ხსნარს.

ნ.ა.მოროზოვი

ჩვენს ირგვლივ სამყარო შედგება კრისტალებისაგან, შეიძლება ითქვას, რომ ჩვენ ვცხოვრობთ კრისტალების სამყაროში. საცხოვრებელი შენობები და სამრეწველო ნაგებობები, თვითმფრინავები და რაკეტები, საავტომობილო გემები და დიზელის ლოკომოტივები, ქანები და მინერალები შედგება კრისტალებისაგან. ჩვენ ვჭამთ კრისტალებს, ვიმკურნალებთ მათთან ერთად და ნაწილობრივ კრისტალებისგან ვართ შედგენილი.

კრისტალები არის ნივთიერებები, რომლებშიც უმცირესი ნაწილაკები "შეფუთულია" გარკვეული თანმიმდევრობით. შედეგად, კრისტალების ზრდის დროს მათ ზედაპირზე სპონტანურად ჩნდება ბრტყელი სახეები და თავად კრისტალები იღებენ სხვადასხვა გეომეტრიულ ფორმებს.

აკადემიკოსი ა.ე. ფერსმანი „თითქმის მთელი მსოფლიო კრისტალურია. სამყაროში დომინირებს კრისტალი და მისი ხისტი სწორხაზოვანი კანონები“ შეესაბამება მთელს მსოფლიოში მეცნიერთა მეცნიერულ ინტერესს კვლევის ამ ობიექტის მიმართ.

თანამედროვე ინდუსტრიას არ შეუძლია კრისტალების მრავალფეროვნების გარეშე. ისინი გამოიყენება საათებში, ტრანზისტორი მიმღებებში, კომპიუტერებში, ლაზერებში და სხვა. დიდი ლაბორატორია - ბუნება - ვეღარ აკმაყოფილებს განვითარების ტექნოლოგიის მოთხოვნას და ახლა ხელოვნური კრისტალები იზრდება სპეციალურ ქარხნებში: პატარა, თითქმის შეუმჩნეველი და დიდი - რამდენიმე კილოგრამიანი.

ხალხმა ისწავლა ბევრი ძვირფასი ქვის ხელოვნურად მოპოვება. მაგალითად, საათებისა და სხვა ზუსტი ინსტრუმენტების საკისრები ხელოვნური ლალისგან დიდი ხანია მზადდება. ისინი ასევე ხელოვნურად იღებენ ლამაზ კრისტალებს, რომლებიც ბუნებაში საერთოდ არ არსებობს - კუბური ცირკონია. კუბური ცირკონიების ალმასებისგან თვალით გარჩევა რთულია - ისინი ასე ლამაზად თამაშობენ შუქზე.

მაშ რა არის კრისტალები? რა თვისებები აქვთ მათ? როგორ იზრდება კრისტალები? როგორ და სად გამოიყენება ისინი ამჟამად და რა პერსპექტივებია მათი სამომავლოდ? ამ კითხვებმა დამაინტერესა და ვცდილობდი მეპოვა მათზე პასუხი.

ჩემი ნამუშევარი არის კვლევითი, რადგან მისი განხორციელება იყენებს რამდენიმე აკადემიური საგნის ცოდნას: ფიზიკა, ქიმია, ბიოლოგია, კომპიუტერული მეცნიერება. ჩემი აქტივობის შედეგად შევქმენი პრეზენტაცია „კრისტალები და მათი აპლიკაციები“, რომელიც შეიძლება გამოვიყენოთ ფიზიკისა და ქიმიის გაკვეთილებზე, როგორც თვალსაჩინო საშუალება და სპილენძის სულფატისა და სუფრის მარილისგან მოყვანილი კრისტალები.

სამიზნე:

დაადგინეთ ხელოვნური კრისტალების გამოყენების ძირითადი სფეროები და ექსპერიმენტულად შეამოწმეთ მარილის კრისტალების და სპილენძის სულფატის გაზრდის შესაძლებლობა სპეციალური აღჭურვილობის გამოყენების გარეშე.

ამ მიზნის მისაღწევად მე დავდექი შემდეგი

დავალებები:

• შეაგროვეთ მასალა კრისტალების და მათი თვისებების შესახებ ლიტერატურული და ინტერნეტ წყაროებიდან.
• ჩაატარეთ ექსპერიმენტები სპილენძის სულფატის და სუფრის მარილის კრისტალების გაშენებაზე.
• კრისტალების შესახებ მასალის სისტემატიზაცია: ხელოვნური კრისტალების გამოყენება და მათი ზრდის მეთოდები.
• შექმენით პრეზენტაცია „კრისტალები და მათი აპლიკაციები“ საგანმანათლებლო მიზნებისთვის.

1. Მთავარი ნაწილი

1. კრისტალის კონცეფცია

ბროლის (ბერძნულიდან. krystallos - "გამჭვირვალე ყინული") თავდაპირველად ეწოდებოდა გამჭვირვალე კვარცი (კლდის კრისტალი), ნაპოვნი ალპებში. კლდის კრისტალი შეცდომით ყინულში იყო გამაგრებული სიცივისგან იმდენად, რომ აღარ დნება. თავდაპირველად, ბროლის მთავარი მახასიათებელი გამოირჩეოდა მის გამჭვირვალობაში და ეს სიტყვა გამოიყენებოდა ყველა გამჭვირვალე ბუნებრივ სხეულზე. მოგვიანებით მათ დაიწყეს მინის დამზადება, რომელიც არ ჩამოუვარდებოდა ბუნებრივ ნივთიერებებს ბრწყინვალებით და გამჭვირვალობით. ასეთი მინისგან დამზადებულ საგნებს „კრისტალსაც“ უწოდებდნენ. დღესაც განსაკუთრებული გამჭვირვალობის შუშას კრისტალს უწოდებენ, მკითხავების „ჯადოსნურ“ ბურთულას – ბროლის ბურთს.

კლდის ბროლისა და მრავალი სხვა გამჭვირვალე მინერალის საოცარი თვისებაა მათი გლუვი ბრტყელი სახეები. XVII საუკუნის ბოლოს. დაფიქსირდა მათ განლაგებაში გარკვეული სიმეტრია და დადგინდა, რომ ზოგიერთ გაუმჭვირვალე მინერალს აქვს ბუნებრივი რეგულარული ჭრა. იყო ვარაუდი, რომ ფორმა შეიძლება დაკავშირებული იყოს შიდა სტრუქტურასთან. საბოლოოდ, ყველა მყარ სხეულს, რომელსაც აქვს ბუნებრივი ბრტყელი მხარე, ეწოდა კრისტალები.

შეიარაღებაში არის რუსი მეფეების ტანსაცმელი და გვირგვინები, მთლიანად მოფენილი კრისტალებით - თვლებით - ამეთვისტოებით. ეკლესიებში ხატები და სამსხვერპლოები ამეთვისტოთი იყო შემკული.

ყველაზე ცნობილი კრისტალებია ბრილიანტები, რომლებიც დაჭრის შემდეგ ბრილიანტებად იქცევა. ხალხი მრავალი საუკუნის განმავლობაში ცდილობდა ამ ქვების საიდუმლოს ამოხსნას და როცა გაიგეს, რომ ბრილიანტი ერთგვარი ნახშირბადია, არავის დაუჯერა.

გადამწყვეტი ექსპერიმენტი 1772 წელს ჩაატარა ფრანგმა ქიმიკოსმა ლავუაზიემ. ბუნებაში, ბრილიანტები წარმოიქმნება დედამიწის ნაწლავებში ძალიან მაღალი ტემპერატურისა და წნევის დროს. მეცნიერებმა ლაბორატორიაში შეძლეს ისეთი პირობების შექმნა, რომლითაც გრაფიტიდან ბრილიანტის მიღება შესაძლებელია მხოლოდ 200 წლის შემდეგ. ახლა ათობით ტონა ხელოვნური ბრილიანტი იწარმოება. მათ შორის არის ბრილიანტები საიუველირო მიზნებისთვის, მაგრამ მათი უმეტესობა გამოიყენება სხვადასხვა იარაღების დასამზადებლად.

1. ერთკრისტალები და პოლიკრისტალები

კრისტალური სხეულები შეიძლება იყოს ერთკრისტალები და პოლიკრისტალები. ერთი კრისტალი არის ერთკრისტალი, რომელსაც აქვს მაკროსკოპული მოწესრიგებული კრისტალური გისოსი. მათ აქვთ გეომეტრიულად სწორი გარეგანი ფორმა, მაგრამ ეს ფუნქცია სავალდებულო არ არის.

პოლიკრისტალები არის შემთხვევით ორიენტირებული პატარა კრისტალები, რომლებიც ერთმანეთს ერწყმის - კრისტალები.

1. კრისტალების ზრდის მეთოდები

ლაბორატორიაში კრისტალები იზრდებიან საგულდაგულოდ კონტროლირებად პირობებში სასურველი თვისებების უზრუნველსაყოფად, მაგრამ პრინციპში, ლაბორატორიული კრისტალები იქმნება ისევე, როგორც ბუნებაში - ხსნარიდან, დნობიდან ან ორთქლიდან. ამრიგად, როშელის მარილის პიეზოელექტრული კრისტალები იზრდება ატმოსფერული წნევის დროს წყალხსნარიდან. ოპტიკური კვარცის დიდი კრისტალები ასევე იზრდება ხსნარიდან, მაგრამ 350-450 ტემპერატურაზე.ო C და წნევა 140 მპა. ლალები სინთეზირდება ატმოსფერულ წნევაზე ალუმინის ოქსიდის ფხვნილისგან, რომელიც დნება 2050 ტემპერატურაზე.ო გ. სილიციუმის კარბიდის კრისტალები, რომლებიც გამოიყენება როგორც აბრაზიული, მიიღება ელექტრო ღუმელში არსებული ორთქლისგან.

Ruby იყო პირველი ერთკრისტალი, რომელიც მიიღეს ლაბორატორიაში. ლალის მისაღებად თბებოდა უწყლო ალუმინის ნარევი, რომელიც შეიცავდა კაუსტიკური კალიუმის მეტ-ნაკლებად შერევას ბარიუმის ფტორიდთან და ორქრომის კალიუმის მარილთან. ამ უკანასკნელს ამატებენ ლალის შეფერილობის გამოწვევის მიზნით და მცირე რაოდენობით იღებენ ალუმინის ოქსიდს. ნარევი მოთავსებულია თიხის ჭურჭელში და თბება (100 საათიდან 8 დღემდე) ღუმელში 1500-მდე ტემპერატურაზე.ო C. ექსპერიმენტის ბოლოს კრისტალური მასა ჩნდება ჭურჭელში და კედლები დაფარულია ლამაზი ვარდისფერი ფერის ლალის კრისტალებით.

სინთეზური ძვირფასი ქვების კრისტალების ზრდის მეორე გავრცელებული მეთოდია ჩოხრალსკის მეთოდი. იგი შედგება შემდეგში: ნივთიერების დნობა, საიდანაც ქვები უნდა დაკრისტალდეს, მოთავსებულია ცეცხლგამძლე ლითონისგან (პლატინი, როდიუმი, ირიდიუმი, მოლიბდენი ან ვოლფრამი) დამზადებულ ცეცხლგამძლე ჭურჭელში და თბება მაღალი სიხშირის ინდუქტორში. მომავალი ბროლის მასალის თესლი ჩაედინება გამონაბოლქვი ლილვის დნობაში და მასზე იზრდებიან სინთეტიკური მასალა სასურველ სისქემდე. თესლთან ერთად ლილვი თანდათან იწევა ზევით 1-50 მმ/სთ სიჩქარით, ერთდროული ზრდით 30-150 ბრ/წთ ბრუნვის სიხშირით. მოატრიალეთ ლილვი, რათა გაათანაბროს დნობის ტემპერატურა და უზრუნველყოს მინარევების თანაბარი განაწილება. ბროლის დიამეტრი 50 მმ-მდე, სიგრძე 1 მ-მდე. სინთეტიკური კორუნდი, სპინელი, ბროწეული და სხვა ხელოვნური ქვები იზრდებიან ჩოხრალსკის მეთოდით.

კრისტალები ასევე შეიძლება გაიზარდოს ორთქლის კონდენსაციის დროს - ასე მიიღება ცივ მინაზე ფიფქის ნიმუშები. როდესაც ლითონები გადაადგილდებიან მარილის ხსნარებიდან უფრო აქტიური ლითონების დახმარებით, წარმოიქმნება კრისტალებიც. მაგალითად, ჩადეთ რკინის ლურსმანი სპილენძის სულფატის ხსნარში, იგი დაფარული იქნება სპილენძის წითელი ფენით. მაგრამ მიღებული სპილენძის კრისტალები იმდენად მცირეა, რომ მათი დანახვა მხოლოდ მიკროსკოპის ქვეშაა შესაძლებელი. ფრჩხილის ზედაპირზე სპილენძი ძალიან სწრაფად გამოიყოფა, ამიტომ მისი კრისტალები ძალიან მცირეა. მაგრამ თუ პროცესი შენელდება, კრისტალები დიდი აღმოჩნდება. ამისათვის სპილენძის სულფატი უნდა დაიფაროს სუფრის მარილის სქელი ფენით, ზემოდან მოათავსოთ ფილტრის ქაღალდის წრე, ზემოდან კი - ოდნავ მცირე დიამეტრის რკინის ფირფიტა. რჩება ჭურჭელში სუფრის მარილის გაჯერებული ხსნარის ჩასხმა. სპილენძის სულფატი დაიწყებს ნელ-ნელა დაშლას მარილწყალში. სპილენძის იონები (კომპლექსური მწვანე ანიონების სახით) გავრცელდება ზევით ძალიან ნელა, მრავალი დღის განმავლობაში; პროცესის დაკვირვება შესაძლებელია ფერადი საზღვრის მოძრაობით. რკინის ფირფიტამდე მიღწევის შემდეგ, სპილენძის იონები მცირდება ნეიტრალურ ატომებად. მაგრამ იმის გამო, რომ ეს პროცესი ძალიან ნელია, სპილენძის ატომები მშვენიერ მბზინავ კრისტალებში დგანან. ზოგჯერ ეს კრისტალები ქმნიან ტოტებს - დენდრიტებს.

1. კრისტალების გამოყენება.

ბუნებრივი კრისტალები ყოველთვის იწვევდა ადამიანების ცნობისმოყვარეობას. მათი ფერი, ბრწყინვალება და ფორმა გავლენას ახდენდა ადამიანის სილამაზის განცდაზე და ადამიანები ამშვენებდნენ საკუთარ თავს და სახლებს ამით. დიდი ხანია ცრურწმენები კრისტალებს უკავშირდება; როგორც ამულეტები, მათ არა მხოლოდ უნდა დაეცვათ თავიანთი მფლობელები ბოროტი სულებისგან, არამედ დაჯილდოვდნენ მათ ზებუნებრივი ძალებით. მოგვიანებით, როდესაც იგივე მინერალების მოჭრა და ძვირფასი ქვებით გაპრიალება დაიწყო, მრავალი ცრურწმენა შემორჩა ტალიმანებში „იღბლისთვის“ და დაბადების თვის შესაბამისი „საკუთარი ქვებისთვის“. ოპალის გარდა ყველა ბუნებრივი ძვირფასი ქვა კრისტალურია და ბევრი მათგანი, როგორიცაა ბრილიანტი, ლალი, საფირონი და ზურმუხტი, მოდის ლამაზად მოჭრილი კრისტალებით.ბროლის სამკაულებიახლა ისეთივე პოპულარულია, როგორც ნეოლითის დროს.

ოპტიკის კანონებიდან გამომდინარე, მეცნიერები ეძებდნენ გამჭვირვალე, უფერო და დეფექტების გარეშე მინერალს, საიდანაც შესაძლებელი იქნებოდა ლინზების დამზადება დაფქვისა და გაპრიალების გზით. უფერულ კვარცის კრისტალებს აქვთ საჭირო ოპტიკური და მექანიკური თვისებები დაპირველი ლინზები, მათ შორის სათვალეებისთვისმათგან გაკეთდა. ხელოვნური ოპტიკური მინის გაჩენის შემდეგაც კი, კრისტალების საჭიროება ბოლომდე არ გამქრალა; კვარცის, კალციტის და სხვა გამჭვირვალე ნივთიერებების კრისტალები, რომლებიც გადასცემენ ულტრაიისფერ და ინფრაწითელ გამოსხივებას, კვლავ გამოიყენება ოპტიკური ინსტრუმენტების პრიზმებისა და ლინზების დასამზადებლად.

კრისტალებმა მნიშვნელოვანი როლი ითამაშეს მე-20 საუკუნის ბევრ ტექნიკურ ინოვაციაში. ზოგიერთი კრისტალები დეფორმაციისას წარმოქმნის ელექტრულ მუხტს. მათი პირველი მნიშვნელოვანი გამოყენება იყოკვარცის კრისტალებით სტაბილიზირებული რადიოსიხშირული გენერატორების წარმოება.რადიოსიხშირული რხევის წრედის ელექტრულ ველში კვარცის ფირფიტის ვიბრაციით, ამით შესაძლებელია მიღების ან გადაცემის სიხშირის სტაბილიზაცია.

ნახევარგამტარული დიოდები გამოიყენება კომპიუტერებსა და საკომუნიკაციო სისტემებში, ტრანზისტორებმა შეცვალეს ვაკუუმური მილები რადიოინჟინერიაში, ხოლო კოსმოსური ხომალდის გარე ზედაპირზე განთავსებული მზის პანელები მზის ენერგიას ელექტრო ენერგიად გარდაქმნის. ნახევარგამტარები ასევე ფართოდ გამოიყენება AC/DC გადამყვანებში.

პიეზოელექტრული თვისებების მქონე კრისტალები გამოიყენება რადიო მიმღებებში და რადიო გადამცემებში, პიკაპის თავებში და სონარებში. ზოგიერთი კრისტალი ახდენს სინათლის სხივების მოდულირებას, ზოგი კი სინათლეს წარმოქმნის ძაბვის გამოყენებით. კრისტალების გამოყენების სია უკვე გრძელი და მზარდია.

ხელოვნური კრისტალები.დიდი ხნის განმავლობაში ადამიანი ოცნებობდა ისეთივე ძვირფასი ქვების სინთეზირებაზე, როგორც ბუნებრივ პირობებში. მეოცე საუკუნემდე. ასეთი მცდელობები წარუმატებელი აღმოჩნდა. მაგრამ 1902 წმოახერხა ლალისა და საფირონის მოპოვებაბუნებრივი ქვების თვისებებით. მოგვიანებით, 1940-იანი წლების ბოლოს, იყოსინთეზირებული ზურმუხტებიდა 1955 წელს General Electric Company-მა და სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის ფიზიკურმა ინსტიტუტმა გამოაცხადეს წარმოების შესახებხელოვნური ბრილიანტები.

კრისტალების მრავალმა ტექნოლოგიურმა საჭიროებამ ხელი შეუწყო წინასწარ განსაზღვრული ქიმიური, ფიზიკური და ელექტრული თვისებების მქონე კრისტალების ზრდის მეთოდებს. მკვლევართა მუშაობა არ იყო უშედეგო და აღმოაჩინეს გზები, რომ გაეზარდათ ასობით ნივთიერების დიდი კრისტალები, რომელთაგან ბევრს ბუნებრივი ანალოგი არ აქვს. ბუნებაში ხშირად არის მყარი სხეულები, რომლებსაც აქვთ რეგულარული პოლიედრების ფორმა. ასეთ სხეულებს კრისტალებს უწოდებენ. კრისტალების ფიზიკური თვისებების შესწავლამ აჩვენა, რომ გეომეტრიულად სწორი ფორმა არ არის მათი მთავარი მახასიათებელი.

სრულად შეესაბამება მთელ მსოფლიოში მეცნიერთა დაუოკებელ მეცნიერულ ინტერესს და ცოდნის ყველა სფეროს ამ კვლევის ობიექტის მიმართ. გასული საუკუნის 60-იანი წლების ბოლოს დარგში დაიწყო სერიოზული სამეცნიერო მიღწევათხევადი კრისტალები, რამაც წარმოშვა „ინდიკატორის რევოლუცია“ გადამრთველი მექანიზმების ინფორმაციის ვიზუალური ჩვენების საშუალებებით ჩანაცვლების მიზნით. მოგვიანებით მეცნიერებაში შემოვიდა ბიოლოგიური კრისტალის (დნმ, ვირუსები და ა.შ.) ცნება, ხოლო 1980-იან წლებში ფოტონი.

1. პრაქტიკული ნაწილი

1. კრისტალების გაზრდა სახლში

კრისტალების გაზრდა ძალიან საინტერესო პროცესია, მაგრამ საკმაოდ გრძელი და შრომატევადი.

სასარგებლოა იმის ცოდნა, თუ რა პროცესები მართავს მის ზრდას; რატომ ქმნიან სხვადასხვა ნივთიერებები სხვადასხვა ფორმის კრისტალებს, ზოგი კი საერთოდ არ ქმნის მათ; რა უნდა გაკეთდეს იმისათვის, რომ ისინი გახდნენ დიდი და ლამაზი.

ვცდილობდი ამ კითხვებზე პასუხი მეპოვა ჩემს ნაშრომში.

თუ კრისტალიზაცია ძალიან ნელია, მიიღება ერთი დიდი კრისტალი (ან ერთკრისტალი), თუ ის სწრაფია, მაშინ ბევრი პატარა.

სახლში კრისტალების გაშენებით, მე მრავალი გზით ვაწარმოებდი.

მეთოდი 1 . სპილენძის სულფატის გაჯერებული ხსნარის გაგრილება. ტემპერატურის კლებასთან ერთად, ნივთიერებების ხსნადობა მცირდება და ისინი ნალექიანდება. ჯერ ხსნარში და ჭურჭლის კედლებზე ჩნდება წვრილი თესლის კრისტალები. როდესაც გაგრილება ნელია და ხსნარში არ არის მყარი მინარევები, წარმოიქმნება მრავალი ბირთვი და თანდათან ისინი გადაიქცევა სწორი ფორმის ლამაზ კრისტალებში. სწრაფი გაგრილებისას ჩნდება ბევრი პატარა კრისტალი, თითქმის არცერთ მათგანს არ აქვს სწორი ფორმა, რადგან ბევრი მათგანი იზრდება და ერთმანეთს ერევა.

სპილენძის სულფატისგან კრისტალის გასაზრდელად, მე გავაკეთე ზეგაჯერებული ხსნარი:

1. ამისთვის ავიღე თბილი წყალი, გავხსენი ვიტრიოლი და ჩავასხი, სანამ არ დაშლა.

2. ჩაასხით ფილტრის (გაზის) მეშვეობით სხვა სუფთა კონტეინერში. კონტეინერი დაასხურეს მდუღარე წყალს, რათა თავიდან აიცილონ ხსნარის სწრაფი კრისტალიზაცია ჭუჭყიან კედლებზე.

3. მოამზადა თესლი.

4. მიაკრა ძაფზე, ჩაუშვა ხსნარში.

იმისათვის, რომ ბროლი ყველა მხრიდან თანაბრად გაიზარდოს, უმჯობესია თესლი (პატარა ბროლი) შეჩერებულ მდგომარეობაში იყოს ხსნარში. ამისთვის შუშის ღეროდან ჯემპერი გავაკეთე. სხვათა შორის, მიზანშეწონილია აიღოთ გლუვი, თხელი ან აბრეშუმის ძაფი, რათა მასზე ზედმეტი პატარა კრისტალები არ ჩამოყალიბდეს. შემდეგ ხსნარს დავდებ თბილ ადგილას. ნელი გაგრილება ძალიან მნიშვნელოვანია (დიდი ბროლის მისაღებად). კრისტალიზაცია რამდენიმე საათში ჩანს. პერიოდულად, თქვენ უნდა შეცვალოთ ან განაახლოთ გაჯერებული ხსნარი, ასევე გაწმინდეთ პატარა კრისტალები ძაფიდან. (დანართი 1)

მეთოდი 2 - წყლის თანდათანობით მოცილება გაჯერებული ხსნარიდან.

ამ შემთხვევაში, რაც უფრო ნელა მოიხსნება წყალი, მით უკეთესი იქნება შედეგი. მე დავტოვე ღია ჭურჭელი სუფრის მარილის ხსნარით (საჭმელი მარილი) ოთახის ტემპერატურაზე 14 დღის განმავლობაში, დავაფარე ქაღალდის ფურცელი - მაშინ როცა წყალი ნელა აორთქლდა და მტვერი არ შედიოდა ხსნარში. მზარდი ბროლი შეჩერდა გაჯერებულ ხსნარში თხელ ძლიერ ძაფზე. კრისტალი დიდი აღმოჩნდა, მაგრამ უფორმო - ამორფული. (დანართი 1)

კრისტალების გაშენება გასართობი პროცესია, მაგრამ ის მოითხოვს ფრთხილად და ფრთხილ დამოკიდებულებას თქვენი სამუშაოს მიმართ. თეორიულად, ბროლის ზომა, რომელიც შეიძლება ამ გზით გაიზარდოს სახლში, შეუზღუდავია. არის შემთხვევები, როდესაც ენთუზიასტებმა მიიღეს ისეთი ზომის კრისტალები, რომ მათი აწევა მხოლოდ ამხანაგების დახმარებით შეიძლებოდა.

მაგრამ, სამწუხაროდ, არსებობს მათი შენახვის გარკვეული მახასიათებლები. მაგალითად, თუ ალუმის კრისტალი ღია დარჩება მშრალ ჰაერში, ის თანდათან დაკარგავს წყლის შემცველობას და გადაიქცევა შეუმჩნეველ ნაცრისფერ ფხვნილად. განადგურებისგან დასაცავად, შეგიძლიათ დაფაროთ უფერო ლაქით. სპილენძის სულფატი და სუფრის მარილი უფრო მდგრადია და შეგიძლიათ უსაფრთხოდ იმუშაოთ მათთან.

შარშან, მე-7 კლასში, ქიმიის გაკვეთილზე, თემის „ნივთიერებებთან დაკავშირებული ფენომენების“ შესწავლისას, ჩვენ გავზარდეთ კრისტალები, ბევრი ეს გამოცდილება არ იყო წარმატებული. წელს მე-7 კლასის ბიჭებს შევთავაზე, როგორ გაუმკლავდნენ ამ ამოცანას სწორად და ეს გააკეთეს (იხ. დანართი 2).

დასკვნა

ყველა ფიზიკური თვისება, რომლითაც კრისტალები ასე ფართოდ გამოიყენება, დამოკიდებულია მათ სტრუქტურაზე - მათ სივრცულ გისოსებზე.

მყარ მდგომარეობაში მყოფ კრისტალებთან ერთად ამჟამად ფართოდ გამოიყენება თხევადი კრისტალები და უახლოეს მომავალში გამოვიყენებთ მოწყობილობებს ფოტონის კრისტალების საფუძველზე.

მე შევარჩიე სახლში კრისტალების გაზრდის ყველაზე მისაღები მეთოდი და გავზარდე მარილისა და სპილენძის სულფატის კრისტალები. როგორც კრისტალები იზრდებოდა, მან გააკეთა დაკვირვებები, ჩაწერა ცვლილებები.

კრისტალები ლამაზია, შეიძლება ითქვას რაღაც სასწაული, ისინი იზიდავენ საკუთარ თავს; ისინი ამბობენ "კრისტალური სულის კაცი" მასზე, ვისაც სუფთა სული აქვს. კრისტალური ნიშნავს ბრილიანტივით ნათებას. ხოლო, თუ ფილოსოფიური დამოკიდებულებით ვსაუბრობთ კრისტალებზე, მაშინ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ეს არის მასალა, რომელიც შუალედური რგოლია ცოცხალ და უსულო მატერიას შორის. კრისტალები შეიძლება დაიბადოს, დაბერდეს, დაიშალოს. კრისტალი, როდესაც ის იზრდება თესლზე (თესლზე), მემკვიდრეობით იღებს იმავე თესლის დეფექტებს. მაგრამ საკმაოდ სერიოზულად რომ ვისაუბროთ, ახლა, ალბათ, შეუძლებელია დავასახელოთ ერთი დისციპლინა, მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების არც ერთი სფერო, რომელიც კრისტალების გარეშე იქნებოდა. ექიმებს აინტერესებთ გარემო, რომელშიც ხდება თირკმლის ქვების კრისტალური წარმოქმნა, ხოლო ფარმაცევტები დაინტერესებულნი არიან ტაბლეტებით - ეს არის შეკუმშული კრისტალები. ტაბლეტების ასიმილაცია, დაშლა დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა სახეებით არის დაფარული ეს მიკროკრისტალები. ვიტამინები, ნერვების მიელინის გარსი, ცილები და ვირუსები ყველა კრისტალებია.

კრისტალი თავისი თვისებებით სასწაულმოქმედია, ის ასრულებს მრავალფეროვან ფუნქციას. ეს თვისებები თანდაყოლილია მის სტრუქტურაში, რომელსაც აქვს სამგანზომილებიანი გისოსის სტრუქტურა. კრისტალოგრაფია არ არის ახალი მეცნიერება. მ.ვ.ლომონოსოვი დგას მის საწყისებზე. კრისტალების ზრდა შესაძლებელი გახდა ბუნებრივ პირობებში კრისტალების წარმოქმნის მინერალოგიის მონაცემების შესწავლის გამო. კრისტალების ბუნების შესწავლით განისაზღვრა შემადგენლობა, საიდანაც ისინი იზრდებოდნენ და მათი ზრდის პირობები. ახლა კი ხდება ამ პროცესების იმიტაცია, სასურველი თვისებების მქონე კრისტალების მიღება. კრისტალების მიღებაში მონაწილეობენ ქიმიკოსები და ფიზიკოსები. თუ პირველი ავითარებს ზრდის ტექნოლოგიას, ეს უკანასკნელი განსაზღვრავს მათ თვისებებს. შეიძლება თუ არა ხელოვნური კრისტალების გარჩევა ბუნებრივისგან? მაგალითად, ხელოვნური ბრილიანტი ჯერ კიდევ ჩამოუვარდება ბუნებრივ ხარისხს, მათ შორის ბრწყინვალებას. ხელოვნური ბრილიანტები არ იწვევს სამკაულების სიხარულს, მაგრამ ისინი საკმაოდ შესაფერისია ტექნოლოგიაში გამოსაყენებლად, ამ თვალსაზრისით ისინი თანაბარ მდგომარეობაში არიან ბუნებრივთან. ისევ და ისევ, თავხედმა მზარდებმა (როგორც უწოდებენ ქიმიკოსებს, რომლებიც ამუშავებენ ხელოვნურ კრისტალებს) ისწავლეს ყველაზე თხელი ბროლის ნემსების ძალიან მაღალი სიმტკიცის გაზრდა. ეს მიიღწევა საშუალო ქიმიის, ტემპერატურის, წნევის და სხვა დამატებითი პირობების გავლენის მანიპულირებით. და ეს უკვე მთელი ხელოვნებაა, შემოქმედებითობა, უნარი - ზუსტი მეცნიერებები აქ არ დაგვეხმარება.

თემა „კრისტალები“ ​​აქტუალურია და თუ ჩაუღრმავდებით და ჩაუღრმავდებით, ყველასთვის საინტერესო იქნება, ბევრ კითხვაზე გასცემს პასუხს და რაც მთავარია კრისტალების ულიმიტო გამოყენებას. კრისტალები თავისი არსით იდუმალი და იმდენად არაჩვეულებრივია, რომ ჩემს ნამუშევრებში მე მხოლოდ მცირე ნაწილი ვთქვი იმის შესახებ, რაც ცნობილია კრისტალების და მათი გამოყენების შესახებ ამჟამად. შესაძლოა, მატერიის კრისტალური მდგომარეობა იყოს ის საფეხური, რომელმაც გააერთიანა არაორგანული სამყარო ცოცხალი მატერიის სამყაროსთან. უახლესი ტექნოლოგიების მომავალი ეკუთვნის კრისტალებს და კრისტალურ აგრეგატებს!

ჩემი კვლევის საფუძველზე მივიღე შემდეგიდასკვნები:

• ხელოვნურად მოყვანილი კრისტალები გამოიყენება სხვადასხვა სფეროში: მედიცინაში, რადიოინჟინერიაში, მანქანებისა და თვითმფრინავების მშენებლობაში, ოპტიკაში და ბევრ სხვაში.
• ხელოვნური კრისტალების მიღების ვადა გაცილებით მოკლეა, ვიდრე მათი ბუნებრივი წარმოქმნის პროცესი. რაც მათ გამოყენებას უფრო ხელმისაწვდომს ხდის.
• სახლში, შეგიძლიათ კრისტალების გაზრდა თუნდაც მოკლე დროში.

ბიბლიოგრაფია

1. Ქიმია. შესავალი კურსი. მე-7 კლასი: სახელმძღვანელო. სარგებელი / O.S. გაბრიელიანი, ი.გ. ოსტროუმოვი, ა.კ. ახლებინინი. - მე-6 გამოცემა, M .: Bustard, 2011 წ.
2. Ქიმია. მე-7 კლასი: სასწავლო სახელმძღვანელოს სამუშაო რვეული O.S. გაბრიელიანი და სხვები.“ქიმია. შესავალი კურსი. კლასი 7 "/ O.S. გაბრიელიანი, გ.ა. შიფარევა. - მე -3 გამოცემა, - M .: Bustard, 2011 წ.
3. Landau L.D., Kitaygorodsky A.I. ფიზიკა ყველასათვის, წიგნი 2. მოლეკულები.- მ., 1978 წ.
4. ახალგაზრდა ქიმიკოსის ენციკლოპედიური ლექსიკონი. / კომპ. ვ.ა. კრიცმანი, V.V. Stanzo.-M., 1982 წ.
5. ენციკლოპედია ბავშვებისთვის. ტომი 4. გეოლოგია. / კომპ. ს.ტ. ისმაილოვა.-მ., 1995 წ.
6. ინტერნეტ რესურსები:

http://www.krugosvet.ru - ენციკლოპედია მთელს მსოფლიოში.

http://ru.wikipedia.org/ - ენციკლოპედია ვიკიპედია.

http://www.kristallikov.net/page6.html - როგორ გავზარდოთ ბროლი.

დანართი 1.

დაკვირვების დღიური

თარიღი	დაკვირვებები		ფოტო
	Მარილი	ლურჯი ვიტრიოლი	Მარილი	სპილენძის სულფატი
24.01.14.	თესლის ხსნარში ჩაშვებამდე. სიგრძე: 5 მმ სიგანე: 5 მმ	ვაკეთებთ მავთულის მარყუჟს, ვკიდებთ და ხსნარში ჩავყავით.
27.01.14.	სიგრძე: 11 მმ სიგანე: 7 მმ	სიგრძე: 12 მმ სიგანე: 10 მმ
30.01.14.	სიგრძე: 20 მმ სიგანე: 10 მმ	სიგრძე: 18 მმ სიგანე: 13 მმ
3.02.14.	ბროლის წარმოქმნა გასცდა ხსნარის საზღვარს	სიგრძე: 25 მმ სიგანე: 15 მმ
6.02.14.	კრისტალი დიდი, მაგრამ უფორმო აღმოჩნდა	სიგრძე: 30 მმ სიგანე: 20 მმ

დანართი 2

მეშვიდე კლასელების მიერ გაზრდილი კრისტალები

სლაიდების წარწერები:

კრისტალების გამოყენება
დეკორაციები
ლინზები
მოამზადა თესლი

სამიზნე
: ხელოვნური კრისტალების გამოყენების ძირითადი სფეროების დადგენა და მარილის კრისტალების და სპილენძის სულფატის ზრდის ექსპერიმენტული შესაძლებლობა სპეციალური აღჭურვილობის გამოყენების გარეშე.
Დავალებები:

შეაგროვეთ მასალა კრისტალების და მათი თვისებების შესახებ.
ჩაატარეთ ექსპერიმენტები სპილენძის სულფატის და სუფრის მარილის კრისტალების გაშენებაზე.
კრისტალების შესახებ მასალის სისტემატიზაცია: კრისტალების ფიზიკური თვისებები და მათი გამოყენება.
შექმენით პრეზენტაცია "კრისტალები და მათი აპლიკაციები".
2. ლითონების გადატანა მარილის ხსნარებიდან უფრო აქტიური ლითონების დახმარებით.
გადაავლეთ ხსნარი ფილტრში
გმადლობთ ყურადღებისთვის
ხელოვნური კრისტალების გამოყენების ძირითადი სფეროები
შესრულებულია მე-8 კლასის მოსწავლის მიერ
ფეტისოვი ნიკოლაი
ზედამხედველი
სიზოჩენკო
ა.ი. ,
ფიზიკის მასწავლებელი
მუნიციპალური ზოგადი განათლება
დაწესებულება
„საბაზო ზოგადი განათლება
სკოლა No24"
ნოვოკუზნეცკი, 2014 წ
დასკვნები
ხელოვნურად მოყვანილი კრისტალები გამოიყენება სხვადასხვა სფეროში: მედიცინაში, რადიოინჟინერიაში,
მანქანა-თვითმფრინავი
სტრუქტურა, ოპტიკა და მრავალი სხვა.
ხელოვნური კრისტალების მიღების ვადა გაცილებით მოკლეა, ვიდრე მათი ბუნებრივი წარმოქმნის პროცესი. რაც მათ გამოყენებას უფრო ხელმისაწვდომს ხდის.
სახლში, შეგიძლიათ კრისტალების გაზრდა თუნდაც მოკლე დროში.
კრისტალების ზრდის მეთოდები
მეთოდი
ჩოხრალსკი
- ჯვარედინი
მეთოდი:
დნება
ნივთიერებები, საიდანაც
მოსალოდნელია კრისტალიზაცია
ქვები მოთავსებულია ცეცხლგამძლე
ჯვარედინი
ცეცხლგამძლე ლითონისგან (პლატინი, როდიუმი,
ირიდიუმი
მოლიბდენი ან ვოლფრამი) და თბება შიგნით
მაღალი სიხშირე
ინდუქტორი.
(ძვირფასი ქვები: ლალი)
თიხის ჭურჭელი
კრისტალების გაზრდა სახლში
მეთოდი 1
: გაჯერებული ხსნარის ნელი გაგრილება
ზეგაჯერებული ხსნარის მომზადება
პოლიკრისტალები
ერთკრისტალები
მეშვიდე კლასელების მიერ გაზრდილი კრისტალები
თხევადი კრისტალები
კრისტალები
- მყარია
ნივთიერებები

რომელსაც აქვს ბუნებრივი
გარე ფორმა
რეგულარული სიმეტრიული პოლიედრები
დაფუძნებული
ზე
მათი შინაგანი
სტრუქტურა
ნახევარგამტარული დიოდები, ტრანზისტორები, მზის პანელები
მეთოდი 2:
გაჯერებული ხსნარიდან წყლის თანდათანობით მოცილება

ვ
ამ შემთხვევაში, რაც უფრო ნელა მოიხსნება წყალი, მით უკეთესი იქნება შედეგი.

გემი უნდა დატოვო
მარილიანი ხსნარით
მარილი,
დაფარავს მას ქაღალდის ფურცლით, ხოლო წყალი
ორთქლდება
ნელა და მტვერი ხსნარში არ არის
ჰიტები.

კრისტალი
აღმოჩნდა დიდი, მაგრამ უფორმო - ამორფული.

ხელოვნური კრისტალები

დიდი ხნის განმავლობაში ადამიანი ოცნებობდა ისეთივე ძვირფასი ქვების სინთეზირებაზე, როგორც ბუნებრივ პირობებში. მე-20 საუკუნემდე ასეთი მცდელობები წარუმატებელი აღმოჩნდა. მაგრამ 1902 წელს მიიღეს ლალი და საფირონები, რომლებსაც აქვთ ბუნებრივი ქვების თვისებები. მოგვიანებით, 1940-იან წლებში, ზურმუხტის სინთეზირება მოხდა, ხოლო 1955 წელს General Electric Company და სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის ფიზიკურმა ინსტიტუტმა განაცხადეს ხელოვნური ბრილიანტების დამზადების შესახებ.

კრისტალების მრავალი ტექნოლოგიური მოთხოვნილება იყო სტიმული წინასწარ განსაზღვრული ქიმიური, ფიზიკური და ელექტრული თვისებების მქონე კრისტალების ზრდის მეთოდების კვლევისთვის. მკვლევართა მუშაობა არ იყო უშედეგო და აღმოაჩინეს გზები, რომ გაეზარდათ ასობით ნივთიერების დიდი კრისტალები, რომელთაგან ბევრს ბუნებრივი ანალოგი არ აქვს. ლაბორატორიაში კრისტალები იზრდებიან საგულდაგულოდ კონტროლირებად პირობებში სასურველი თვისებების უზრუნველსაყოფად, მაგრამ პრინციპში, ლაბორატორიული კრისტალები იქმნება ისევე, როგორც ბუნებაში - ხსნარიდან, დნობიდან ან ორთქლიდან. ამრიგად, როშელის მარილის პიეზოელექტრული კრისტალები იზრდება ატმოსფერული წნევის დროს წყალხსნარიდან. ოპტიკური კვარცის დიდი კრისტალები ასევე იზრდება ხსნარიდან, მაგრამ 350-450 o C ტემპერატურაზე და 140 მპა წნევაზე. ლალები სინთეზირდება ატმოსფერულ წნევაზე ალუმინის ოქსიდის ფხვნილისგან, დნება 2050 o C ტემპერატურაზე. სილიციუმის კარბიდის კრისტალები, რომლებიც გამოიყენება როგორც აბრაზიული, მიიღება ელექტრო ღუმელში ორთქლისგან.

თხევადი კრისტალების გამოყენება მოწყობილობებში

ინფორმაციის ჩვენება

იმ დროს თხევადი კრისტალების არსებობა ერთგვარი ცნობისმოყვარეობა ჩანდა და ვერავინ წარმოიდგენდა, რომ მათ დიდი მომავალი ექნებოდათ ტექნიკურ აპლიკაციებში თითქმის ას წელიწადში. ამიტომ, თხევადი კრისტალებისადმი გარკვეული ინტერესის შემდეგ მათი აღმოჩენისთანავე, ისინი პრაქტიკულად დავიწყებას მიეცა გარკვეული პერიოდის შემდეგ.

მეცხრამეტე საუკუნის ბოლოს და მეოცე საუკუნის დასაწყისში, ბევრი ძალიან პატივსაცემი მეცნიერი ძალიან სკეპტიკურად იყო განწყობილი რეინიცერისა და ლემანის აღმოჩენასთან დაკავშირებით. ფაქტია, რომ არა მხოლოდ თხევადი კრისტალების აღწერილი წინააღმდეგობრივი თვისებები ძალიან საეჭვო ჩანდა მრავალი ავტორიტეტისთვის, არამედ ისიც, რომ სხვადასხვა თხევადი კრისტალური ნივთიერებების თვისებები მნიშვნელოვნად განსხვავებული აღმოჩნდა. ზოგიერთ თხევად კრისტალს ჰქონდა ძალიან მაღალი სიბლანტე, ზოგს კი დაბალი სიბლანტე. გავიდა დრო, ფაქტები თხევადი კრისტალების შესახებ თანდათან დაგროვდა, მაგრამ არ არსებობდა ზოგადი პრინციპი, რომელიც საშუალებას მისცემს ადამიანს დაემკვიდრებინა რაიმე სახის სისტემა თხევადი კრისტალების შესახებ იდეებში. თხევადი კრისტალების თანამედროვე კლასიფიკაციის საფუძვლების შექმნის დამსახურება ეკუთვნის ფრანგ მეცნიერ ჯ.ფრიდელს. 1920-იან წლებში ფრიდელმა შესთავაზა ყველა თხევადი კრისტალების ორ დიდ ჯგუფად დაყოფა. ერთ ჯგუფს ნემატიკა ერქვა, მეორეს - სმექტიკა. მან ასევე შემოგვთავაზა თხევადი კრისტალების ზოგადი ტერმინი (მეზომორფული ფაზა). ფრიდელს სურდა ხაზი გაუსვა, რომ თხევადი კრისტალები შუალედურია ნამდვილ კრისტალებსა და სითხეებს შორის, როგორც ტემპერატურით, ასევე მათი ფიზიკური თვისებებით. ფრიდელის კლასიფიკაციაში ნემატური თხევადი კრისტალები მოიცავდა ქოლესტერინულ თხევად კრისტალებს, რომლებიც უკვე აღინიშნა ზემოთ, როგორც კლასი. თხევად კრისტალებს შორის ყველაზე "კრისტალური" არის სმექტური. სმექტური კრისტალები ხასიათდება ორგანზომილებიანი მოწესრიგებით. მოლეკულები განლაგებულია ისე, რომ მათი ღერძი პარალელური იყოს. უფრო მეტიც, მათ "ესმით" "თანაბარი" ბრძანება და მოთავსებულია წესრიგში, შეფუთულ სმექტიკურ სიბრტყეებზე, ხოლო რიგებში - ნემატებზე.

განაცხადი

თხევად კრისტალებში მოლეკულების განლაგება იცვლება ისეთი ფაქტორების გავლენით, როგორიცაა ტემპერატურა, წნევა, ელექტრული მაგნიტური ველები; მოლეკულების განლაგების ცვლილებები იწვევს ოპტიკური თვისებების ცვლილებას, როგორიცაა ფერი, გამჭვირვალობა და გადაცემული სინათლის პოლარიზაციის სიბრტყის ბრუნვის უნარი. თხევადი კრისტალების მრავალრიცხოვანი გამოყენება ეფუძნება ამას. მაგალითად, ფერის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე გამოიყენება სამედიცინო დიაგნოსტიკაში. პაციენტის სხეულზე გარკვეული თხევადი კრისტალური მასალების გამოყენებით, ექიმს შეუძლია ადვილად ამოიცნოს დაავადებული ქსოვილები გაუფერულებით, სადაც ეს ქსოვილები წარმოქმნიან სითბოს გაზრდის რაოდენობას. ფერის ტემპერატურული დამოკიდებულება ასევე შესაძლებელს ხდის პროდუქციის ხარისხის კონტროლს მათი განადგურების გარეშე. თუ ლითონის პროდუქტი თბება, მაშინ მისი შიდა დეფექტი შეცვლის ტემპერატურის განაწილებას ზედაპირზე. ეს დეფექტები იდენტიფიცირებულია თხევადკრისტალური მასალის ზედაპირზე გამოყენებული ფერის ცვლილებით. თხევადი კრისტალები ფართოდ გამოიყენება საათებისა და კალკულატორების წარმოებაში. იქმნება ბრტყელი ტელევიზორები თხელი თხევადკრისტალური ეკრანით. შედარებით ცოტა ხნის წინ მიიღეს ნახშირბადის და პოლიმერული ბოჭკოები თხევადი ბროლის მატრიცებზე დაფუძნებული.

თხევადი კრისტალების გამოყენება მომავალში

კონტროლირებადი ოპტიკური გამჭვირვალობა. ცნობილია, რომ თხევად კრისტალებზე დიდი ბრტყელი ეკრანების მასობრივი შექმნა არაპრინციპული, მაგრამ ტექნოლოგიური ხასიათის სირთულეების წინაშე დგას. მიუხედავად იმისა, რომ ასეთი ეკრანების შექმნის შესაძლებლობა პრინციპულად იქნა დემონსტრირებული, თუმცა, თანამედროვე ტექნოლოგიებით მათი წარმოების სირთულის გამო, მათი ღირებულება ძალიან მაღალი აღმოჩნდება. ამიტომ გაჩნდა იდეა თხევადი ბროლის საპროექციო მოწყობილობების შექმნისას, რომლებშიც მცირე ზომის თხევადკრისტალურ ეკრანზე მიღებული გამოსახულება შეიძლება გადიდებული სახით იყოს პროეცირებული ჩვეულებრივ ეკრანზე, ისევე, როგორც ეს ხდება კინოთეატრში კინოს ჩარჩოებით. აღმოჩნდა, რომ ასეთი მოწყობილობების დანერგვა შესაძლებელია თხევად კრისტალებზე სენდვიჩის სტრუქტურების გამოყენებით, რომლებშიც ფოტო-ნახევარგამტარის ფენა შედის თხევადკრისტალური ფენით. თხევად კრისტალში გამოსახულების ჩაწერა, რომელიც ხორციელდება ფოტო ნახევარგამტარის დახმარებით, ხდება სინათლის სხივით. სურათის ჩაწერის პრინციპი ძალიან მარტივია. ფოტო ნახევარგამტარის განათების არარსებობის შემთხვევაში, მისი გამტარობა ძალიან დაბალია, ამიტომ, თითქმის მთელი პოტენციური განსხვავება, რომელიც გამოიყენება ოპტიკური უჯრედის ელექტროდებზე, რომელშიც დამატებით არის შეყვანილი ფოტო ნახევარგამტარის ფენა, მოდის ამ ფენაზე. ფოტო ნახევარგამტარი. ამ შემთხვევაში, თხევადი ბროლის ფენის მდგომარეობა შეესაბამება მასზე ძაბვის არარსებობას. როდესაც ფოტო ნახევარგამტარი განათებულია, მისი გამტარობა მკვეთრად იზრდება, რადგან სინათლე ქმნის მასში დამატებით დენის მატარებლებს (თავისუფალ ელექტრონებს და ხვრელებს). შედეგად, უჯრედში ხდება ელექტრული ძაბვების გადანაწილება - ახლა თითქმის ყველა ძაბვა ეცემა თხევადი ბროლის ფენაზე და ფენის მდგომარეობა, კერძოდ, მისი ოპტიკური მახასიათებლები, იცვლება გამოყენებული ძაბვის მიხედვით. ამრიგად, თხევადი ბროლის ფენის ოპტიკური მახასიათებლები იცვლება ფენის მოქმედების შედეგად.

სათვალეები ასტრონავტებისთვის

ელექტრო შემდუღებლის ნიღბისა და სტერეო ტელევიზორის სათვალეების გაცნობისას, ჩვენ შევამჩნიეთ, რომ ამ მოწყობილობებში კონტროლირებადი თხევადი ბროლის ფილტრი დაუყოვნებლივ ფარავს ერთი ან ორივე თვალის მთელ ხედვას. არის ვითარება, როდესაც შეუძლებელია ადამიანის მთელი ხედვის ველის დაბლოკვა და ამავდროულად აუცილებელია ხედვის ველის გარკვეული ნაწილის დაბლოკვა.

მაგალითად, ასეთი საჭიროება შეიძლება წარმოიშვას ასტრონავტებისთვის კოსმოსში მუშაობის პირობებში უკიდურესად კაშკაშა მზის შუქზე. ეს ამოცანა, როგორც ელექტრო შემდუღებლის ნიღბის ან სტერეო ტელევიზორის სათვალეების შემთხვევაში, შეიძლება მოგვარდეს კონტროლირებადი თხევადი ბროლის ფილტრებით. ამ სათვალეებში თითოეული თვალის ხედვის არე ახლა უნდა იყოს დაფარული არა ერთი ფილტრით, არამედ რამდენიმე დამოუკიდებლად კონტროლირებადი ფილტრით. მაგალითად, ფილტრები შეიძლება გაკეთდეს კონცენტრირებული რგოლების სახით, რომლებიც ორიენტირებულია სათვალის ლინზებზე ან ზოლების სახით სათვალის მინაზე, რომელთაგან თითოეული, ჩართვისას, ფარავს თვალის მხედველობის მხოლოდ ნაწილს.

ასეთი სათვალე შეიძლება სასარგებლო იყოს არა მხოლოდ ასტრონავტებისთვის, არამედ სხვა პროფესიის ადამიანებისთვისაც, მაგალითად, თანამედროვე თვითმფრინავების მფრინავებისთვის, სადაც არის მოწყობილობების დიდი რაოდენობა. ასეთი სათვალე ასევე ძალიან სასარგებლო იქნება ოპერატორის მუშაობის ბიოსამედიცინო კვლევებში, რომელიც დაკავშირებულია დიდი რაოდენობით ვიზუალური ინფორმაციის აღქმასთან.

ამ ტიპის ფილტრები და თხევადი კრისტალების ინდიკატორები უდავოდ იპოვიან (და უკვე იპოვიან) ფართო გამოყენებას ფილმებსა და ფოტოგრაფიულ მოწყობილობებში. ამ მიზნებისთვის ისინი მიმზიდველია იმით, რომ მათ სამართავად სჭირდებათ ენერგიის უმნიშვნელო რაოდენობა და რიგ შემთხვევებში შესაძლებელს ხდიან ნაწილების გამორიცხვას ტექნიკიდან; მექანიკური მოძრაობების შესრულება. ფილმისა და ფოტოგრაფიული აღჭურვილობის რომელ მექანიკურ ნაწილებს გულისხმობთ? ეს არის დიაფრაგმები, ფილტრები - სინათლის ნაკადის დამამშვიდებლები და ბოლოს, კინოკამერაში სინათლის ნაკადის შეფერხებები, რომლებიც სინქრონიზებულია ფილმის მოძრაობასთან და უზრუნველყოფს კადრ-კადრის ექსპოზიციას.

ფოტონიკური კრისტალები- ნანოტექნოლოგიის ერთ-ერთი ობიექტი, ინტერდისციპლინარული სფერო, რომელიც ემსახურება 21-ე საუკუნის ტექნოლოგიის საფუძველს. ადამიანის საქმიანობის ყველა სფეროში (კომპიუტერული მეცნიერება, მედიცინა, ლითონის ტექნოლოგია და ა.შ.). ტერმინი "ფოტონური კრისტალი" გაჩნდა XX საუკუნის 80-იან წლებში.

ბოლო 10 წლის განმავლობაში, გაიზარდა ინტერესი ფოტონიკური კრისტალებისა და მათზე დაფუძნებული მოწყობილობების მიმართ, როგორც ფიზიკოსების, ასევე წამყვანი მაღალტექნოლოგიური საწარმოებისა და სამხედრო-სამრეწველო კომპლექსის საწარმოებისგან. ვითარება შედარებულია 1960-იან წლებში ინტეგრირებული მიკროელექტრონიკის სწრაფი განვითარების პერიოდთან და იგი განისაზღვრება კლასიკური მიკროელექტრონული სქემების ანალოგიით ოპტიკური მიკროსქემების შექმნის შესაძლებლობით. გაიხსნა ახალი ტიპის მასალების (ფოტონიკის) საფუძველზე ინფორმაციის შენახვის, გადაცემის და დამუშავების ფუნდამენტურად ახალი გზების შესაძლებლობა. იგეგმება ახალი ტიპის ლაზერების შექმნა, დაბალი თაობის ზღვრით, ოპტიკური გადამრთველებით. თუმცა, სამგანზომილებიანი ფოტონიკური კრისტალების შექმნა (კერძოდ, მათ ტექნოლოგიაში ფუნდამენტური ცვლილებები უნდა მოჰყვეს) საკმაოდ რთული ამოცანაა.

ფოტონიკურმა კრისტალებმა გახსნეს საოცარი შესაძლებლობა ინფორმაციის შენახვისა და დამუშავებისთვის - ფოტონების ხაფანგების შექმნა. ეს არის კრისტალში არსებული უბანი, საიდანაც ფოტონებს ეკრძალებათ გაქცევა გარემომცველ მასალაში ფოტონიკური გამტარობის ზოლის არარსებობის გამო. სიტუაცია შედარებულია დამუხტულ გამტართან, რომელიც გარშემორტყმულია დიელექტრიკით. „ფოტონის გაჩერების“ პარადოქსული სიტუაცია, რომლის მასა ნულის ტოლია, არ ეწინააღმდეგება ფიზიკის კანონებს, რადგან ჩვენ არ ვსაუბრობთ თავისუფალ ფოტონს პერიოდულ სტრუქტურასთან ურთიერთქმედებაში. მას უკვე უწოდეს მძიმე ფოტონი. მძიმე ფოტონების გამოყენება იგეგმება მეხსიერების ელემენტებში, ოპტიკურ ტრანზისტორებში და ა.შ.

ფოტონიკის კრისტალების გამოყენების მეორე სფერო, რომელიც უკვე რეალურია უახლოეს მომავალში, არის ინკანდესენტური ნათურების ეფექტურობის გაზრდის სიდიდის რიგი. სამომავლოდ იგეგმება მხოლოდ ფოტონიკაზე დაფუძნებულ კომპიუტერებზე გადასვლა, რომლებსაც არაერთი უპირატესობა აქვთ ელექტრონიკაზე დაფუძნებულ კომპიუტერებთან შედარებით.

2004 წელს გამოჩნდა მოხსენება ხელოვნური ინვერსიული ოპალის საფუძველზე ლაზერის შექმნის შესახებ. კადმიუმის სელენიდის კოლოიდური ნაწილაკები 4,5 ნმ დიამეტრით შეიყვანეს ღრუ სფეროებში, რომლებიც მდებარეობს 240-650 მმ მანძილზე. ლაზერული პულსის დახმარებით ეს „ხელოვნური ატომები“ გადაყვანილ იქნა აღგზნებულ მდგომარეობაში და ემისიის დროის კონტროლი შესაძლებელი იყო. გაითვალისწინეთ, რომ მომგებიანია ლაზერების გამოყენება დაგვიანებული ემისიით, მაგალითად, მზის პანელებისთვის და დაჩქარებული ემისიით, მინი-ლაზერებისთვის და LED-ებისთვის.

ძვირფასი ქვების წარმოშობა და სტრუქტურა

ყველა ძვირფასი ქვა, იშვიათი გამონაკლისის გარდა, მინერალების სამყაროს ეკუთვნის. გაიხსენეთ მათი წარმოშობა და სტრუქტურა. ძვირფასი ქვების ფორმირების პირობებზე, რომლებიც არ არის მინერალები სიტყვის მკაცრი გაგებით (მაგალითად, ქარვა, მარჯანი და მარგალიტი).

მინერალები შეიძლება წარმოიშვას სხვადასხვა გზით. ზოგიერთი წარმოიქმნება დედამიწის ნაწლავებში ცეცხლოვან-თხევადი დნობისა და გაზებისგან ან მის ზედაპირზე ამოფრქვეული ვულკანური ლავებისგან (მაგმატური მინერალები). სხვები ამოვარდებიან წყალხსნარებიდან ან იზრდებიან ორგანიზმების დახმარებით დედამიწის ზედაპირზე (ან მის მახლობლად) (დანალექი მინერალები). და ბოლოს, ახალი მინერალები წარმოიქმნება უკვე არსებული მინერალების რეკრისტალიზაციის შედეგად დედამიწის ქერქის ღრმა ფენებში მაღალი წნევის და მაღალი ტემპერატურის გავლენის ქვეშ (მეტამორფული მინერალები).

მინერალების ქიმიური შემადგენლობა გამოიხატება ფორმულით. მინარევები არ არის გათვალისწინებული, მაშინაც კი, თუ ისინი იწვევენ ფერის ჩრდილების გაჩენას, მინერალის ფერის სრულ ცვლილებამდე. თითქმის ყველა მინერალი კრისტალიზდება გარკვეული ფორმით. ანუ ისინი წარმოადგენენ სხეულის ერთგვაროვან კრისტალებს გისოსებში ატომების რეგულარული განლაგებით. კრისტალებს ახასიათებთ მკაცრი გეომეტრიული ფორმები და შემოიფარგლება უპირატესად გლუვი ბრტყელი სახეებით. კრისტალების უმეტესობა პატარაა, მაგრამ არის გიგანტური ნიმუშები. კრისტალების შინაგანი სტრუქტურა განსაზღვრავს მათ ფიზიკურ თვისებებს, მათ შორის გარეგნულ ფორმას, სიმტკიცეს და გაყოფას, მოტეხილობის ტიპს, სიმკვრივეს და ოპტიკურ მოვლენებს.

Ძირითადი ცნებები

ძვირფასი ქვა ან ძვირფასი ქვა.ქვების მთელი ეს ჯგუფი გამოირჩევა ერთი საერთო თვისებით - განსაკუთრებული სილამაზით. ადრე მხოლოდ რამდენიმე ქვას ეძახდნენ ძვირფასი ქვები. დღეს მათი რიცხვი მკვეთრად გაიზარდა და კვლავ იზრდება. მათი უმეტესობა მინერალებია, უფრო იშვიათად - ქანები. ორგანული წარმოშობის ზოგიერთი მინერალი ასევე კლასიფიცირდება როგორც ძვირფასი ქვები: ქარვა, მარჯანი და მარგალიტი. გაქვავებული ორგანული ნაშთებიც კი (ნამარხები) გამოიყენება დეკორაციის სახით. დანიშნულების მიხედვით, ძვირფას ქვებთან ახლოსაა სხვა საიუველირო მასალა: ხე, ძვალი, მინა და ლითონი.

ნახევრად ძვირფასი ქვა -კონცეფცია ჯერ კიდევ არსებობს ვაჭრობაში, მაგრამ, თუმცა, მასში თანდაყოლილი დამამცირებელი მნიშვნელობის გათვალისწინებით, ის არ უნდა იქნას გამოყენებული. ადრე ნაკლებად ღირებულ და არც თუ ისე რთულ ქვებს ნახევრად ძვირფასს უწოდებდნენ, რაც მათ უპირისპირდებოდა "ნამდვილ" ძვირფას ქვებს.

ორნამენტული ქვა.ეს არის კოლექტიური ტერმინი, რომელიც ეხება ყველა ქვას, რომელიც გამოიყენება როგორც დეკორაციისთვის, ასევე ქვის საჭრელი პროდუქტების დასამზადებლად. ზოგჯერ ნაკლებად ღირებულ ან გაუმჭვირვალე ქვებს ორნამენტულს უწოდებენ.

Ძვირფასი ქვა.სამკაული იგულისხმება როგორც ორნამენტი, რომელიც შედგება ერთი ან მეტი ძვირფასი ქვებისგან ძვირფას ლითონში. ზოგჯერ გაპრიალებულ ქვებს რგოლების გარეშე, ისევე როგორც ძვირფასი ლითონებისგან დამზადებულ სამკაულებს ქვების გარეშე, ასევე უწოდებენ სამკაულს.

ძვირფასი ქვები და ორნამენტული ქვები

ძვირფასი ქვები ადამიანისთვის ცნობილია შვიდ ათასწლეულზე მეტი ხნის განმავლობაში. მათგან პირველი იყო: ამეთვისტო, კლდის ბროლი, ქარვა, ნეფრიტი, მარჯანი, ლაპის ლაზული, მარგალიტი, სერპენტინი, ზურმუხტი და ფირუზი. ეს ქვები დიდი ხნის განმავლობაში ხელმისაწვდომი იყო მხოლოდ პრივილეგირებული კლასების წარმომადგენლებისთვის და არა მხოლოდ დეკორაციის ფუნქციას ასრულებდა, არამედ სიმბოლოა მათი მფლობელების სოციალური სტატუსი.

მე-19 საუკუნის დასაწყისამდე. ძვირფასი ქვები სამკურნალო მიზნებისთვისაც კი გამოიყენებოდა. ზოგ შემთხვევაში საკმარისად ითვლებოდა გარკვეული ქვის ქონა, ზოგში კი მტკივნეულ ადგილზე სვამდნენ, ზოგ შემთხვევაში ფხვნილად აჭრიდნენ და ღებულობდნენ პერორალურად. უძველესი სამედიცინო წიგნები შეიცავს "ზუსტ" ინფორმაციას იმის შესახებ, თუ რომელი ქვა შეიძლება დაეხმაროს კონკრეტულ დაავადებას. ძვირფასი ქვებით მკურნალობას ლითოთერაპიას უწოდებენ. ხანდახან წარმატებას მოჰქონდა, მაგრამ ეს თავად ქვას კი არ უნდა მივაწეროთ, არამედ ფსიქოლოგიურ წინადადებას, რომელიც პაციენტზე სასარგებლო გავლენას ახდენდა. მკურნალობის წარუმატებლობა აიხსნება იმით, რომ ქვა აღმოჩნდა "ყალბი". იაპონიაში დღესაც იყიდება დაფხვნილი მარგალიტისგან (ანუ კალციუმის კარბონატისგან) დამზადებული აბები სამედიცინო მიზნებისთვის.

თანამედროვე რელიგიებში კი ძვირფას ქვებს ცალკე ადგილი უკავია. ასე რომ, ებრაელი მღვდელმთავრის ბიბილო მორთულია ძვირფასი ქვებით ოთხი რიგით. მსგავსი ქვები ბრწყინავს პაპებისა და ქრისტიანული ეკლესიის ეპისკოპოსების ტიარებსა და მიტრებზე, ასევე კიდობებზე, მონსტრებზე, რელიქვიებსა და ხატებზე.

რღვევა და მოტეხილობა

ბევრი მინერალი იბზარება ან იშლება გლუვ, ბრტყელ ზედაპირებზე. მინერალების ამ თვისებას ე.წ დეკოლტე და დამოკიდებულია მათი ბროლის გისოსების სტრუქტურაზე, ატომებს შორის ადჰეზიურ ძალებზე. არსებობს ძალიან სრულყოფილი დეკოლტე (ევკლაზა), სრულყოფილი (ტოპაზი) და არასრულყოფილი (გარნიტი). რიგ ძვირფას და ორნამენტულ ქვებს (მაგალითად, კვარცის) საერთოდ არ აქვს. განცალკევება ეწოდება ბროლის უნარს, გაიყოს გარკვეულ ადგილებში პარალელურად ორიენტირებული ზედაპირების გასწვრივ.

ნაპრალის არსებობა მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული ქვების დაფქვისა და ჭრის დროს, აგრეთვე მათი ჩასმისას. ძლიერმა მექანიკურმა ზემოქმედებამ შეიძლება გამოიწვიოს გახლეჩა (ბზარი) ჭრილის გასწვრივ. ხშირად ამისთვის საკმარისია მსუბუქი დარტყმა ან ზედმეტი წნევა სიხისტის განსაზღვრისას. ადრე, დეკოლტე გამოიყენებოდა დიდი ქვების ნაჭრებად საგულდაგულოდ დასაჭრელად ან დეფექტური ადგილების გამოსაყოფად. ახლა ასეთი ოპერაციები ტარდება ძირითადად ხერხით, რაც ქვის ფორმის უკეთ გამოყენების საშუალებას იძლევა, ასევე არასასურველი ბზარები და გახლეჩა.

ფრაგმენტების ზედაპირის ფორმას, რომელშიც მინერალი იშლება დარტყმის დროს, ეწოდება შესვენება. ის შეიძლება იყოს კონქოიდური (ჭურვის ანაბეჭდის მსგავსი), არათანაბარი, ნატეხი, ბოჭკოვანი, საფეხურიანი, თანაბარი, მიწიერი და ა.შ. ზოგჯერ მოტეხილობა შეიძლება იყოს დიაგნოსტიკური მახასიათებელი, რომელიც საშუალებას აძლევს ადამიანს განასხვავოს გარეგნულად მსგავსი მინერალები. კონქოიდური მოტეხილობა დამახასიათებელია, მაგალითად, კვარცის ყველა ჯიშისთვის და მინის ძვირფასი ქვების იმიტაციისთვის.

სიმკვრივე

სიმკვრივე (ადრე ეწოდებოდა სპეციფიკური სიმძიმე) არის ნივთიერების მასის თანაფარდობა წყლის იმავე მოცულობის მასასთან. მაშასადამე, ქვა, რომლის სიმკვრივეა 2.6, იგივე რაოდენობით მძიმეა ვიდრე წყლის თანაბარი მოცულობა.

ძვირფასი ქვების სიმკვრივე 1-დან 7-მდე მერყეობს. 2-ზე დაბალი სიმკვრივის ქვები ჩვენთვის მსუბუქად გვეჩვენება (ქარვისფერი 1.1), 2-დან 4-მდე - ნორმალური წონა (კვარცი 2.65), ხოლო 5-ზე ზემოთ - მძიმე (კასიტერიტი 7.0). ყველაზე ძვირადღირებულ ქვებს, როგორიცაა ბრილიანტი, ლალი, საფირონი, უფრო მაღალი სიმკვრივე აქვთ, ვიდრე ძირითადი ქვის ფორმირების მინერალები, ძირითადად კვარცი და ფელდსპარი.

ძვირფასი ქვების მასის ზომები

კარატი -მასის ერთეული, რომელიც ანტიკურ დროიდან გამოიყენებოდა ძვირფასი ქვით ვაჭრობისა და სამკაულების წარმოებაში. შესაძლოა, თავად სიტყვა „კარატი“ მომდინარეობს აფრიკული მარჯნის ხის ადგილობრივი სახელიდან (კუარა), რომლის თესლები ოქროს ქვიშის ასაწონად გამოიყენებოდა, მაგრამ უფრო სავარაუდოა, რომ ის ბერძნული სახელიდან (კერაცია) მომდინარეობს. ხმელთაშუა ზღვაში ფართოდ გავრცელებული კარობელი, ნაყოფი, რომელიც თავდაპირველად ძვირფასი ქვების აწონვისას „წონის“ ფუნქციას ასრულებდა (ერთი წონის მასა საშუალოდ დაახლოებით კარატს უდრის).

გრამი -მასის ერთეული, რომელიც გამოიყენება ძვირფასი ქვების ვაჭრობაში ნაკლებად ძვირი ქვებისთვის და განსაკუთრებით ნედლი ძვირფასი ქვებისთვის (მაგ. კვარცის ჯგუფები)

გრანდიოზული -მარგალიტის მასის საზომი. შეესაბამება 0,05 გ, ანუ 0,25 კტ. ახლა გრანს სულ უფრო და უფრო ცვლის კარატე.

ფასი.ძვირფასი ქვებით ვაჭრობაში ფასი ჩვეულებრივ 1 კარატად არის მითითებული. ქვის მთლიანი ღირებულების გამოსათვლელად, თქვენ უნდა გაამრავლოთ ფასი და მისი კარატული წონა.

ოპტიკური თვისებები

ძვირფასი ქვების ფიზიკურ თვისებებში დომინანტური როლი თამაშობს ოპტიკურ თვისებებს; მათი ფერისა და ბრწყინვალების განსაზღვრა, ცქრიალა, "ცეცხლი" და ლუმინესცენცია, ასტერიზმი, ირიდსცენცია და სხვა განათების ეფექტები. ძვირფასი ქვების ტესტირებისა და იდენტიფიკაციისას სულ უფრო მეტი ყურადღება ეთმობა ოპტიკურ მოვლენებს.

ფერი

ფერი- პირველი, რაც თვალში მოგხვდებათ ნებისმიერი ძვირფასი ქვის დათვალიერებისას. თუმცა, ქვების უმეტესობისთვის მათი ფერი არ შეიძლება იყოს სადიაგნოსტიკო მახასიათებელი, რადგან ბევრი მათგანი ერთნაირად არის შეღებილი, ზოგი კი რამდენიმე ფერის გარეგნულად გამოიყურება.

სხვადასხვა ფერის მიზეზი არის სინათლე, ანუ ელექტრომაგნიტური ვიბრაციები, რომლებიც დევს ტალღის სიგრძის გარკვეულ დიაპაზონში. ადამიანის თვალი აღიქვამს მხოლოდ ეგრეთ წოდებული ოპტიკური დიაპაზონის ტალღებს - დაახლოებით 400-დან 700 ნმ-მდე. ხილული სინათლის ეს ტერიტორია დაყოფილია შვიდ ძირითად ნაწილად, რომელთაგან თითოეული შეესაბამება სპექტრის სპეციფიკურ ფერს: წითელი, ნარინჯისფერი, ყვითელი, მწვანე, ლურჯი, ინდიგო, იისფერი. როდესაც ყველა სპექტრული ფერი შერეულია, თეთრი მიიღება. თუმცა, თუ ტალღის სიგრძის ნებისმიერი ინტერვალი შეიწოვება, გარკვეული შეფერილობა, აღარ არის თეთრი, წარმოიქმნება დარჩენილი ფერების შერევისგან. ქვა, რომელიც გადასცემს ოპტიკური დიაპაზონის ყველა ტალღის სიგრძეს, უფერო ჩანს; თუ პირიქით, მთელი სინათლე შეიწოვება, მაშინ ქვა იძენს ხილულ ფერებს შორის ყველაზე ბნელს - შავს. სინათლის ნაწილობრივი შთანთქმით მთელი ტალღის სიგრძის დიაპაზონში, ქვა გამოიყურება მოღრუბლული თეთრი ან ნაცრისფერი. მაგრამ თუ პირიქით, მხოლოდ საკმაოდ გარკვეული ტალღის სიგრძე შეიწოვება, მაშინ ქვა იძენს ფერს, რომელიც შეესაბამება თეთრი სინათლის სპექტრის დარჩენილი შეუწოვი ნაწილების შერევას. ფერის ძირითადი მატარებლები - ქრომოფორები, რომლებიც განსაზღვრავენ ძვირფასი ქვების ფერს - არის რკინის, კობალტის, ნიკელის, მანგანუმის, სპილენძის, ქრომის, ვანადიუმის და ტიტანის მძიმე მეტალის იონები.

ძვირფასი ქვების ფერი ასევე დამოკიდებულია განათებაზე, რადგან ხელოვნური (ელექტრო) და დღის სინათლის (მზის) სინათლის სპექტრები განსხვავებულია. არის ქვები, რომელთა ფერზე უარყოფითად მოქმედებს ხელოვნური სინათლე (საფირონი), და ისეთები, რომლებიც მხოლოდ საღამოს (ხელოვნური) სინათლით სარგებლობენ, აძლიერებენ მათ ბზინვარებას (რუბი, ზურმუხტი). მაგრამ ფერის ცვლილება ყველაზე მეტად ალექსანდრიტშია გამოხატული: დღის განმავლობაში ის მწვანედ გამოიყურება, საღამოს კი წითლად გამოიყურება.

რეფრაქცია

ბავშვობაშიც ხშირად გვიწევდა დანახვა, რომ ჯოხი მახვილი კუთხით, წყალში ბოლომდე არ ჩაეფლო, თითქოს წყლის ზედაპირზე "იტყდება". ჯოხის ქვედა ნაწილი, რომელიც წყალშია, იძენს განსხვავებულ დახრილობას, ვიდრე ზედა, რომელიც ჰაერშია. ეს გამოწვეულია სინათლის გარდატეხის გამო, რომელიც ყოველთვის ვლინდება, როდესაც სინათლის სხივი გადადის ერთი გარემოდან მეორეზე, ანუ ორი ნივთიერების საზღვარზე, თუ სხივი დახრილად არის მიმართული მათ ინტერფეისზე.

ერთი და იგივე მინერალური სახეობის ძვირფასი ქვების ყველა კრისტალის სინათლის გარდატეხის მნიშვნელობა მუდმივია (ზოგჯერ ის მერყეობს, მაგრამ ძალიან ვიწრო დიაპაზონში). აქედან გამომდინარე, ამ მნიშვნელობის რიცხვითი გამოხატულება - გარდატეხის ინდექსი (ხშირად უწოდებენ უბრალოდ რეფრაქციას ან სინათლის გარდატეხას) - გამოიყენება ძვირფასი ქვების დიაგნოსტიკისთვის. გარდატეხის ინდექსი განისაზღვრება, როგორც სინათლის სიჩქარის თანაფარდობა ჰაერში და კრისტალში. ფაქტია, რომ სინათლის სხივის გადახრა კრისტალში გამოწვეულია სწორედ ამ სხივის გავრცელების სიჩქარის შემცირებით ოპტიკურად უფრო მკვრივ გარემოში.

სინათლე ბრილიანტში 2,4-ჯერ ნელა მოძრაობს, ვიდრე ჰაერში. დიდი ტექნიკური სირთულეებისა და დანახარჯების გარეშე შესაძლებელია სინათლის გარდატეხის გაზომვა ჩაძირვის მეთოდით - ცნობილი რეფრაქციული ინდექსის მქონე სითხეში ქვის ჩაძირვით და ინტერფეისებზე დაკვირვებით. რამდენად მსუბუქი და მკვეთრი ჩანს ქვის კონტურები ან კიდეები ფენებს შორის, ისევე როგორც ინტერფეისების აშკარა სიგანით, საკმაოდ ზუსტად შეიძლება შეფასდეს ძვირფასი ქვის გარდატეხის ინდექსი.

დისპერსია

კრისტალში გავლისას, თეთრი სინათლე არა მხოლოდ განიცდის რეფრაქციას, არამედ იშლება სპექტრულ ფერებად, რადგან კრისტალური ნივთიერებების გარდატეხის ინდექსები დამოკიდებულია შემხვედრი სინათლის ტალღის სიგრძეზე. თეთრი სინათლის კრისტალის მიერ ცისარტყელას ყველა ფერად დაშლის ფენომენი ეწოდება დისპერსია. განსაკუთრებით დიდია ბრილიანტში ფერის დისპერსიის ღირებულება, რაც მას სწორედ ფერთა ბრწყინვალე თამაშს ემსახურება - ცნობილი "ცეცხლი", რომელიც ამ ქვის მთავარი ხიბლია.

დისპერსია კარგია მხოლოდ უფერო ქვებისთვის. ბუნებრივი და სინთეტიკური ქვები მაღალი დისპერსიით (მაგალითად, ფაბულიტი, რუტილი, სფარლერიტი, ტიტანიტი, ცირკონი) გამოიყენება სამკაულებში, როგორც ალმასის შემცვლელი.

ზედაპირის ოპტიკური ეფექტები:

მსუბუქი ფიგურები და ფერების გადაჭარბება

ბევრ საიუველირო ქვას აქვს მსუბუქი ფიგურები სინათლის ორიენტირებული ზოლების სახით, ისევე როგორც ზედაპირის ფერის გადინება.

კატის თვალის ეფექტითანდაყოლილი ქვები, რომლებიც წარმოადგენენ პარალელურად შერწყმული ბოჭკოვანი ან ნემსის ფორმის ინდივიდების აგრეგატებს ან შეიცავს თხელ პარალელურად ორიენტირებულ ღრუ არხებს. ეფექტი ხდება სინათლის ასახვის გამო ასეთ პარალელურ წარმონაქმნებზე და მდგომარეობს იმაში, რომ ქვის მობრუნებისას მის გასწვრივ გადის ვიწრო სინათლის ზოლი, რომელიც მეხსიერებაში იწვევს კატის მანათობელ ჭრილის მსგავს მოსწავლეს. ეს ეფექტი ყველაზე შთამბეჭდავია, როდესაც ქვა იჭრება კაბოშონის ფორმაში, კაბოშონის ბრტყელი ფუძით ქვის ბოჭკოვანი სტრუქტურის პარალელურად.

ასტერიზმი -მსუბუქი ფიგურების ქვის ზედაპირზე გამოჩენა ერთ წერტილში გადაკვეთილი და ვარსკვლავური სხივების მსგავსი მსუბუქი ზოლების სახით; ამ სხივების რაოდენობა და მათი გადაკვეთის კუთხე განისაზღვრება კრისტალების სიმეტრიით. თავისი ბუნებით, ის ჰგავს კატის თვალის ეფექტს, ერთადერთი განსხვავება ისაა, რომ ამრეკლავი ჩანართები - თხელი ბოჭკოები, ნემსები ან მილაკები - განსხვავებული ორიენტაცია აქვთ სხვადასხვა ზონაში. დიდ შთაბეჭდილებას ტოვებენ ლალისა და საფირონის კაბოხონებში ექვსქიმიანი ვარსკვლავები.

მოზარდობის პერიოდი -მთვარის ქვის მოლურჯო-თეთრი მოციმციმე ბზინვარება, ძვირფასი ჯიშის ადულარია. როდესაც მთვარის ქვის კაბოშონი გადაადგილდება, ეს ბზინვარება, ანუ აჩრდილი, სრიალებს მის ზედაპირზე.

ირიზაცია -ზოგიერთი საიუველირო ქვის მოლურჯო ფერთა თამაში, თეთრი ფერის დაშლის შედეგი, რომელიც დაიშალა ქვის მცირე უფსკრულისა და ბზარების სპექტრულ ფერებად.

"აბრეშუმი" -ზოგიერთ ძვირფას ქვაში აბრეშუმისებრი ბზინვარება და ცისფერთვალება, გამოწვეული მათში წვრილბოჭკოვანი ან აცვია მინერალების ან ღრუ მილაკების პარალელურად ორიენტირებული ჩანართების არსებობით. მას უაღრესად აფასებენ სახიანი ლალისა და საფირონის სახით.

კრისტალების ზრდის მეთოდები

ლაბორატორიაში მოპოვებული პირველი ერთკრისტალი, ალბათ, ლალი იყო. ლალის მისაღებად თბებოდა უწყლო ალუმინის ნარევი, რომელიც შეიცავდა კაუსტიკური კალიუმის მეტ-ნაკლებად შერევას ბარიუმის ფტორიდთან და ორქრომის კალიუმის მარილთან. ამ უკანასკნელს ამატებენ ლალის შეფერილობის გამოწვევის მიზნით და მცირე რაოდენობით იღებენ ალუმინის ოქსიდს. ნარევი მოთავსებულია თიხის ჭურჭელში და თბება (100 საათიდან 8 დღემდე) ღუმელში 1500 ° C ტემპერატურამდე. ექსპერიმენტის ბოლოს კრისტალური მასა ჩნდება ჭურჭელში და კედლები დაფარულია ლამაზი ვარდისფერი ფერის ლალის კრისტალები.

სინთეზური ძვირფასი ქვების კრისტალების ზრდის მეორე გავრცელებული მეთოდია ჩოხრალსკის მეთოდი. იგი შედგება შემდეგში: ნივთიერების დნობა, საიდანაც ქვები უნდა დაკრისტალდეს, მოთავსებულია ცეცხლგამძლე ლითონისგან (პლატინი, როდიუმი, ირიდიუმი, მოლიბდენი ან ვოლფრამი) დამზადებულ ცეცხლგამძლე ჭურჭელში და თბება მაღალი სიხშირის ინდუქტორში. მომავალი ბროლის მასალის თესლი ჩაედინება გამონაბოლქვი ლილვის დნობაში და მასზე იზრდებიან სინთეტიკური მასალა სასურველ სისქემდე. თესლთან ერთად ლილვი თანდათან იწევა ზევით 1-50 მმ/სთ სიჩქარით, ხოლო იზრდება ბრუნვის სიხშირით 30-150 ბრ/წთ. მოატრიალეთ ლილვი, რათა გაათანაბროს დნობის ტემპერატურა და უზრუნველყოს მინარევების თანაბარი განაწილება. ბროლის დიამეტრი 50 მმ-მდე, სიგრძე 1 მ-მდე. სინთეტიკური კორუნდი, სპინელი, ბროწეული და სხვა ხელოვნური ქვები იზრდებიან ჩოხრალსკის მეთოდით.

კრისტალები ასევე შეიძლება გაიზარდოს ორთქლის კონდენსაციის დროს - ასე მიიღება ცივ მინაზე ფიფქის ნიმუშები. როდესაც ლითონები გადაადგილდებიან მარილის ხსნარებიდან უფრო აქტიური ლითონების დახმარებით, წარმოიქმნება კრისტალებიც. მაგალითად, ჩადეთ რკინის ლურსმანი სპილენძის სულფატის ხსნარში, იგი დაფარული იქნება სპილენძის წითელი ფენით. მაგრამ მიღებული სპილენძის კრისტალები იმდენად მცირეა, რომ მათი დანახვა მხოლოდ მიკროსკოპის ქვეშაა შესაძლებელი. ფრჩხილის ზედაპირზე სპილენძი ძალიან სწრაფად გამოიყოფა, ამიტომ მისი კრისტალები ძალიან მცირეა. მაგრამ თუ პროცესი შენელდება, კრისტალები დიდი აღმოჩნდება. ამისათვის სპილენძის სულფატი უნდა დაიფაროს სუფრის მარილის სქელი ფენით, ზემოდან მოათავსოთ ფილტრის ქაღალდის წრე, ზემოდან კი - ოდნავ მცირე დიამეტრის რკინის ფირფიტა. რჩება ჭურჭელში სუფრის მარილის გაჯერებული ხსნარის ჩასხმა. სპილენძის სულფატი დაიწყებს ნელ-ნელა დაშლას მარილწყალში. სპილენძის იონები (კომპლექსური მწვანე ანიონების სახით) გავრცელდება ზევით ძალიან ნელა, მრავალი დღის განმავლობაში; პროცესის დაკვირვება შესაძლებელია ფერადი საზღვრის მოძრაობით. რკინის ფირფიტამდე მიღწევის შემდეგ, სპილენძის იონები მცირდება ნეიტრალურ ატომებად. მაგრამ რადგან ეს პროცესი ძალიან ნელია, სპილენძის ატომები რიგდება მეტალის სპილენძის მშვენიერ მბზინავ კრისტალებში. ზოგჯერ ეს კრისტალები ქმნიან ტოტებს - დენდრიტებს.

კრისტალების ზრდის ტექნოლოგია

სახლში

სახლში კრისტალების გასაშენებლად მოვამზადე ზეგაჯერებული მარილის ხსნარი. საწყის მასალად სპილენძის სულფატის მარილი ავირჩიე. ცხელი წყალი ჩაასხით სუფთა ჭიქაში 50 ° C ტემპერატურაზე, მოცულობა გაიზარდა 500 მგ-მდე. ნივთიერება ჩაასხით ჭიქაში მცირე ულუფებით, ყოველ ჯერზე აურიეთ და მიიღწევა სრული დაშლა. როგორც კი ხსნარი გაჯერებული იყო, დავაფარე და დავტოვე ოთახში, სადაც მუდმივი ტემპერატურა უნდა შენარჩუნდეს. როდესაც ხსნარი გაცივდება ოთახის ტემპერატურამდე, ხდება გადაჭარბებული კრისტალიზაცია. ნივთიერების ხსნარში რჩება ზუსტად იმდენი, რამდენიც შეესაბამება მოცემულ ტემპერატურაზე ხსნადობას და ჭარბი ცვივა ძირში პატარა კრისტალების სახით. ასე რომ, მე მივიღე დედა ლიქიორი.

შემდეგ დედა ლიქიორი სხვა ჭურჭელში ჩავასხი, ქვემოდან კრისტალები მოვათავსე, კერძი წყლის აბაზანაში გავაცხელე, სრულ დაშლას მივაღწიე და გავცივდი. ამ ეტაპზე ნაკაწრები და ტემპერატურის უეცარი ცვლილებები ხსნარისთვის არ არის სასურველი. ორი დღის შემდეგ, მე გამოვიკვლიე შიგთავსი და შევამჩნიე, რომ ქვედა და კედლებზე პატარა ბრტყელი პარალელოგრამის კრისტალები ჩამოყალიბდა. აქედან მე შევარჩიე ყველაზე სწორი კრისტალები.

ისევ მოვამზადე გაჯერებული ხსნარი ორიგინალური დედის მარაგის საფუძველზე, დავამატე ცოტა მეტი (0,5 ჩაის კოვზი) ნივთიერება, გავაცხელე და ავურიე. ხსნარი ჩაასხით სუფთა და გახურებულ ჭურჭელში და გააჩერეს 20-30 წამი, რათა სითხე ოდნავ დაწყნარდეს. როდესაც კრისტალები დაახლოებით 2,5 სმ ზომის იყო, მე ისინი სათითაოდ ვათავსებდი ბრტყელძირიან კოლბებში დედალი ლიქიორით წინასწარ გაფილტრული და შევამოწმე ჰიდროლიზზე. საჭიროებისამებრ გავრეცხე და გავწმინდე კრისტალები.

დასკვნები

ყველა ფიზიკური თვისება, რომლითაც კრისტალები ასე ფართოდ გამოიყენება, დამოკიდებულია მათ სტრუქტურაზე - მათ სივრცულ გისოსებზე.

მყარ მდგომარეობაში მყოფ კრისტალებთან ერთად ამჟამად გამოიყენება თხევადი კრისტალები, უახლოეს მომავალში კი ფოტონის კრისტალებზე დაფუძნებული მოწყობილობები იქნება გამოყენებული.

კრისტალებს მიეკუთვნება აგრეთვე საიუველირო ქვები, საიდანაც მზადდება სამკაულები. ძვირფასი ქვებისადმი ადამიანის დამოკიდებულება შეიცვალა მრავალი საუკუნის განმავლობაში: განღმრთობიდან და მედიცინაში გამოყენებისგან საკუთარი სიცოცხლისუნარიანობის დემონსტრირებამდე ან ქვის სილამაზისა და ჰარმონიისგან ესთეტიკური სიამოვნების მინიჭებამდე.

სახლში მოყვანილი კრისტალები შეიძლება გამოვიყენოთ ფიზიკის გაკვეთილებზე მათი ფიზიკური და ქიმიური თვისებების შესასწავლად, ასევე მათი გამოყენებისთვის.

ხელოვნური წყალმცენარეები

ხელოვნური წყალმცენარეების გასაშენებლად ნახევარლიტრიანი კოლბა ავავსე ნატრიუმის სილიკატის ორმოცდაათი პროცენტიანი ხსნარით (წყლის მინა). შემდეგ მან ჩააგდო ხსნარში რკინის ქლორიდის, სპილენძის ქლორიდის, ნიკელის ქლორიდის და ალუმინის ქლორიდის რამდენიმე კრისტალი. გარკვეული პერიოდის შემდეგ დაიწყო უცნაური ფორმისა და სხვადასხვა ფერის "წყალმცენარეების" ზრდა. რკინის მარილების ხსნარში "წყალმცენარეები" ყავისფერია, ნიკელის მარილები მწვანეა, სპილენძის მარილები ლურჯია და ალუმინის მარილები უფეროა.

Რატომ ხდება ეს? თხევადი შუშის ხსნარში ჩაყრილი კრისტალები რეაგირებს ნატრიუმის სილიკატთან. შედეგად მიღებული ნაერთები კრისტალებს ფარავს თხელი ფენით, მაგრამ დიფუზიის გამო მასში წყალი აღწევს, კრისტალებში წნევა მატულობს და ფილმი სკდება.

ხვრელების მეშვეობით მარილის ხსნარი აღწევს მიმდებარე სითხეში და სწრაფად იფარება ისევ ფირით. შემდეგ ფილმი ისევ იშლება. ასე იზრდებიან განშტოებული „წყალმცენარეები“.

ლიტერატურა:

ახმეტოვის ნ.ს. არაორგანული ქიმია - მ განათლება, 1985 წ

ვასილიევი ვ.ნ., ბესპალოვი ვ.გ. Საინფორმაციო ტექნოლოგია. ოპტიკური კომპიუტერი და ფოტონიკური კრისტალები.

ჟელუდოვი ი.ს. კრისტალების ფიზიკა და სიმეტრია. M. Science, 1987 წ

ჟუვინოვი გ.ნ. ფოტონიკური კრისტალების ლაბირინთები. (ჟურნალის ელექტრონული ვერსია).

ზვეზდინ ა.კ. დაჭერილი ფოტონების კვანტური მექანიკა. ოპტიკური მიკრორეზონატორები, ტალღების გამტარები, ფოტონიკური კრისტალები. ბუნება 2004 No10.

ყაბარდო ო.ფ. ფიზიკა: მე-10 კლასის სახელმძღვანელო სკოლებისთვის ფიზიკის სიღრმისეული შესწავლით. - მ.განმანათლებლობა, 2001 წ

კორნილოვი ნ.ი., სოლოდოვა იუ.პ. საიუველირო ქვები. - მ.ნედრა, 1983 წ

Kosobukin V.A. ფოტონიკური კრისტალები // ფანჯარა სამყაროსკენ (ჟურნალის ელექტრონული ვერსია).

დაასრულა: მოშევა დიანა, ... სეპიჩი 2012 წლის პასპორტი საგანმანათლებლო-კვლევაპროექტი: « კრისტალებიდა მათიგანაცხადი"ხელმძღვანელი: სტუდენტი 10 "B" ...

1. კონკურსი

   რაიონული შეჯიბრი საგანმანათლებლო-კვლევაპროექტები კრისტალები მათი აპლიკაციები. თუმცა, აღნიშნა...

2. სკოლის მოსწავლეების საგანმანათლებლო და კვლევითი პროექტები "ევრიკა" განყოფილება "ქიმია"

   კონკურსი

   რაიონული შეჯიბრი საგანმანათლებლო-კვლევაპროექტებისკოლის მოსწავლეები "ევრიკა" განყოფილება: "ქიმია"... - ეს არის თეთრი პატარა ნემსი კრისტალებიან მსუბუქი კრისტალური ფხვნილი. ... ფასი მათიწარმოება და რაც მთავარია, რისკის შემცირება აპლიკაციები. თუმცა, აღნიშნა...

3. პროგრამა

   ... საგანმანათლებლო-კვლევაპროექტები კვლევაპროექტებიდა მათიგამოცემა. საგანმანათლებლო-კვლევაპროექტები... იქ არის კრისტალები. კრისტალები– ... და შესაძლებლობები მათიაპლიკაციებიდოკუმენტის უსაფრთხოება...

4. კვლევითი პროექტი თეორიიდან პრაქტიკამდე კვლევითი პროექტი თეორიიდან პრაქტიკამდე

   პროგრამა

   ... საგანმანათლებლო-კვლევაპროექტები. ამ ეტაპზე რეფერატებიც იწერება. კვლევაპროექტებიდა მათიგამოცემა. საგანმანათლებლო-კვლევაპროექტები... იქ არის კრისტალები. კრისტალები– ... და შესაძლებლობები მათიაპლიკაციებიდოკუმენტის უსაფრთხოება...

ბრილიანტის, ლალის, ზურმუხტის, საფირონის და სილიკონის მოპოვება შესაძლებელია არა მხოლოდ ბუნებრივ საბადოებში, არამედ მათი სინთეზირებაც. რა თქმა უნდა, ხელოვნურ მინერალებს არასოდეს ექნება ბუნებრივის ფასი, მაგრამ მათზე მსოფლიო მოთხოვნა, ექსპერტების აზრით, სერიოზულად აღემატება მიწოდებას - წარმოების მოცულობა შეზღუდულია ბუნებრივი რეზერვებით, ხოლო ელექტრონიკის ინდუსტრია, კრისტალების მთავარი მომხმარებელი, ვითარდება სწრაფი ტემპით. ექსპერტები ვარაუდობენ, რომ სინთეზირებული კრისტალების მსოფლიო ბაზრის სიმძლავრე 2007 წლისთვის 11,3 მილიარდ დოლარს მიაღწევს. რუსეთი შესაძლოა ამ ბიზნესის მიღმა აღმოჩნდეს, თუ სპეციალიზირებულ წარმოებაში ინვესტირებას არ შეაწუხებს.

ალქიმიკოსები მეცნიერებიდან

მისი არსებობის ისტორიის მანძილზე ადამიანები ცდილობდნენ არა მხოლოდ სასწაულის პოვნას, არამედ მასზე ფულის გამომუშავებას, მაგალითად, ტყვიისგან ოქროს მოპოვებას ან კლდის ბროლის ბრილიანტად გადაქცევას. ყველაზე ლეგენდარული ალქიმიკოსი არის ფრანგი ნიკოლა ფლამელი, რომელსაც მიეწერება ფილოსოფიური ქვის (კრისტალური თეთრი ფხვნილის) მოპოვება, რომელსაც შეუძლია ტყვიის ოქროდ გადაქცევა. და მიუხედავად იმისა, რომ ფლამელის სამეცნიერო ნაშრომები ჩვენამდე არ მოსულა, პარიზის არქივში დაცულია დოკუმენტები, რომლებიც ადასტურებენ, რომ მოკრძალებული წიგნის გამყიდველი მოულოდნელად გამდიდრდა: მან იყიდა 13 სახლი, დიდი მიწის ნაკვეთი პარიზსა და ბულონში, ააშენა 12 ეკლესია და რამდენიმე საავადმყოფო.
თუმცა, მეცნიერებს, რა თქმა უნდა, არ სჯერათ, რომ შუა საუკუნეებში ვინმემ მოახერხა ნამდვილი ოქროს ან ბრილიანტის მოპოვება - ეს ყველაფერი ზღაპრებია. რევოლუცია მოხდა მეოცე საუკუნეში, როდესაც ტექნოლოგიამ და ტექნოლოგიამ აუცილებელ განვითარებას მიაღწია. არანაირი ალქიმია, წმინდა მეცნიერული მიდგომა.
მოგეხსენებათ, ნამდვილი (ბუნებრივი) ძვირფასი ქვები არის მხოლოდ სხვადასხვა ლითონის მყარი მარილები, რომელთა მოლეკულები მოწესრიგებულ სტრუქტურაშია მოწყობილი, ე.წ. ბროლის გისოსი. ბუნებაში, კრისტალები წარმოიქმნება მილიონობით წლის განმავლობაში, დედამიწის ქერქის სიღრმეში, მაღალ ტემპერატურაზე (2000 ° C-მდე) და ასობით ათასი ატმოსფეროს კოლოსალური წნევის ქვეშ. ძალიან ცოტა ადგილია, სადაც ასეთი პირობები განვითარდა, რაც ხსნის ძვირფასი ქვების იშვიათობას (რისთვისაც, ფაქტობრივად, ფასდება). ბუნებრივი მინერალების ანალოგის სინთეზირებისთვის მეცნიერებს სჭირდებოდათ ბუნებრივი ფენომენების რეპროდუცირება ლაბორატორიულ პირობებში და დაჩქარებული ვერსიით. ასეთი მაღალი ტემპერატურისა და წნევის მიღება მხოლოდ გასული საუკუნის დასაწყისში გახდა შესაძლებელი.
ეს ბიზნესი აღმოჩნდა ძალიან მაღალტექნოლოგიური და ძვირადღირებული, მაგრამ არა უაზრო - სამთო კომპანიებმა, ობიექტური მიზეზების გამო, ვერ დააკმაყოფილეს ქვებზე მოთხოვნა, ხოლო სწრაფად განვითარებადი ინდუსტრია მოითხოვდა ახალ ბრილიანტს, საფირონს და ლალს. ახლა სინთეზირებული ქვების მსოფლიო ბაზარი 6 მილიარდ დოლარზე მეტია შეფასებული; დაახლოებით 86% არის კრისტალები, რომლებიც მიღებულია ინდუსტრიის საჭიროებებისთვის, 14% მიდის საიუველირო მოთხოვნილებების დასაკმაყოფილებლად.
თითქმის ყველა სახის კრისტალები სინთეზირებულია რუსეთში, მაგრამ მცირე მოცულობით. მოსკოვის მახლობლად ტროიცკში მოჰყავთ ბრილიანტები, ზელენოგრადში - საფირონები, ბროწეული, ლალი, ნიჟნი ნოვგოროდის მახლობლად - ლალი, ნოვოსიბირსკში - ზურმუხტი. მიხაილ ბორიკი,უფროსი მეცნიერ თანამშრომელი, ლაზერული მასალებისა და ტექნოლოგიების სამეცნიერო ცენტრი, IOFAN n.a. ᲕᲐᲠ. პროხოროვი: ეს მოხდა ისტორიულად: საბჭოთა პერიოდში რომელ ქალაქში იყო შემუშავებული ამა თუ იმ ბროლის მოპოვების მეთოდი, იქ დღემდე სინთეზირებულია. ახალი პროდუქცია პრაქტიკულად არ ყოფილა. მაგრამ ხელოვნური კრისტალების საჭიროება მუდმივად იზრდება და არ არის საკმარისი სპეციალისტები.

ხაჩიკ ბაღდასაროვი: "კრისტალების მოსაყვანი აღჭურვილობა 300-400 ათასი დოლარი ღირს და ანაზღაურებას მეორე წლიდან იწყებს"

ლალის ცხელება

1902 წელს ფრანგმა ინჟინერმა ვერნეილმა, მრავალი წარუმატებელი მცდელობის შემდეგ, საბოლოოდ მოახერხა 6 გ მასის პატარა ლალის კრისტალის სინთეზირება, ფაქტობრივად, ის გახდა პირველივე ხელოვნური ძვირფასი ქვა, ბუნებრივის იდენტური. კომერციის თვალსაზრისით, ვერნეელის სურვილი, რომ ზუსტად მიეღო ლალი, საკმაოდ გამართლებული იყო - ლალები ბუნებაში ძალზე იშვიათია. ახლა მსოფლიოში ყოველწლიურად მოიპოვება დაახლოებით ხუთი ტონა ლალი, ხოლო მოთხოვნა ასობით ტონაა (ძირითადად ისინი არა იუველირებს, არამედ საათების მწარმოებლებს სჭირდებათ).
საწყისი მასალა, ე.წ. მუხტი (ალუმინის ოქსიდის ფხვნილი ქრომის ნაზავით), ვერნეილმა გაიარა გაზის სანთურში 2150 ° C ტემპერატურით და შედეგად მიღებული დნობა, როდესაც ტემპერატურა დაიკლო, დაიწყო ნელა კრისტალიზაცია, გადაქცევა ლალის სახით. ვერნოს მეთოდის აშკარა სიმარტივემ და სანდოობამ განაპირობა ლალის კრისტალების სამრეწველო წარმოების სწრაფი ორგანიზება ჯერ საფრანგეთში, შემდეგ კი თითქმის ყველა მაღალგანვითარებულ ქვეყანაში. სწორედ სინთეზური ლალის წყალობით გახდა შესაძლებელი არაერთი აღმოჩენა. მაგალითად, ლალის საფუძველზე გამოიგონეს ლაზერი, რამაც შესაძლებელი გახადა დედამიწიდან მთვარემდე მანძილის ზუსტად გაზომვა, კომუნიკაციისთვის გარე სივრცის გამოყენება და ა.შ.
მოგვიანებით გაირკვა, რომ ლალის სინთეზის ტექნოლოგიის დახმარებით შესაძლებელია სხვა ძვირფასი კრისტალების - საფირონების და ბროწეულის მოპოვება: ჯერ საწყისი ნივთიერება დნება მაღალ ტემპერატურაზე, შემდეგ ზეგაცივდება და შედეგად, კრისტალიზდება. ტექნოლოგია მარტივია და, რაც ყველაზე საინტერესოა, ხელმისაწვდომია, შესაბამისად ხაჩიკ ბაღდასაროვი,კრისტალოგრაფიის ინსტიტუტის მაღალტემპერატურული კრისტალიზაციის განყოფილების გამგე. A.V. შუბნიკოვის RAS (ეწევა საფირონების, ლალის და ბროწეულის სინთეზს). მით უფრო უცნაურია, რომ რუსეთში მხოლოდ რამდენიმე კომპანია და ლაბორატორია კვლევით ინსტიტუტებში მონაწილეობს კრისტალების სინთეზში. ახლა ყველაზე მომგებიანად ითვლება ბაღდასაროვის მეთოდი, რომელიც გამოიგონეს რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის კრისტალოგრაფიის კვლევით ინსტიტუტში. ხაჩიკ ბაღდასაროვი: მე ვიყავი პირველი, ვინც გამოვიყენე ეგრეთ წოდებული ჰორიზონტალურად მიმართული კრისტალიზაცია ბროწეულის სინთეზისთვის ჯერ კიდევ 1965 წელს და ეს ტექნოლოგია ბევრად უფრო ეკონომიური აღმოჩნდა, ვიდრე ჩვეულებრივი Verneuil მეთოდი. ყველაფერი მარტივად არის ახსნილი: კრისტალების ფასში ელექტროენერგია ხარჯის დიდ ნაწილს იკავებს მაღალი ტემპერატურისა და წნევის შენარჩუნების აუცილებლობის გამო. როდესაც ჰორიზონტალური ფირფიტა სინთეზირებულია, ვიდრე ვერტიკალური ღერო, გაცილებით ნაკლები ენერგია იხარჯება.
მიუხედავად ამისა, ექსპერტების აზრით, ელექტრონიკის ინდუსტრიის განვითარებით გამოწვეული მოთხოვნილება რუბებზე, საფირონებზე და გარნიტებზე, ჯერ კიდევ არ არის დაკმაყოფილებული მსოფლიოში. საფირონის სათვალეები სჭირდებათ არა მხოლოდ საათების კომპანიებს (განსაკუთრებით შვეიცარიულებს) კოსმოსური ხომალდების ლუქების და საშინაო რაკეტების თავების წარმოებისთვის, არამედ მობილური ტელეფონების მწარმოებლებსაც, რომელთა წლიური საჭიროება დაახლოებით 6 მილიარდი ჭიქაა! ნეოდიმის იონებით გააქტიურებული ბროწეულით იწარმოება საუკეთესო ლაზერები. იუველირები ახლა განსაკუთრებით აფასებენ მწვანე და ვარდისფერ ბროწეულებს, რომლებიც მიიღება შესაბამისად ტულიუმის ან ერბიუმის დამატების წყალობით (1 კგ - 20-25 $).
თუმცა, ცეცხლგამძლე კრისტალებზე მოთხოვნა იზრდება მხოლოდ დასავლური კომპანიებისგან, რუსეთში ის ნულამდე მიდის ელექტრონიკის წარმოების შემცირების გამო. ხაჩიკ ბაღდასაროვი: ყველაზე მეტად, საფირონზე მოთხოვნაა კორეული (საათების ინდუსტრიის საჭიროებისთვის) და იაპონური (ოპტიკისთვის) კომპანიები. საერთო ჯამში, მსოფლიოში ყოველწლიურად დაახლოებით ათასი ტონა საფირონია სინთეზირებული. რუსეთი აშკარა აუტსაიდერია ამ საკითხში. მაგალითად, თუ 90-იან წლებამდე სსრკ-ში მოჰყავდათ დაახლოებით 180 ტონა ლალი და დაახლოებით 50 ტონა საფირონი, ახლა სსრკ-ში მხოლოდ 10-20 ტონა ლალი, დაახლოებით 20 ტონა საფირონი და 100-120 კგ ბროწეული გაიზარდა. .
კომპანია ROKOR-ის დირექტორის მოადგილის იგორ ალიაბიევის თქმით (რომელიც ეწევა საფირონის პროდუქციის წარმოებას), 1 კგ საფირონის კრისტალების მოყვანის ღირებულება დაახლოებით 600 დოლარია, მისი გამოყენება შესაძლებელია 100 თეფშის დასამზადებლად, 5 გ მასით და თითო 12 დოლარი ღირს. საიუველირო ინდუსტრიისთვის სინთეზური ლალი ღირს დაახლოებით 60 დოლარი თითო კილოგრამზე (შედარებისთვის: ერთი კარატი (0,2 გ) ბუნებრივი ქვა 50 დოლარი ღირს), ტექნიკური მიზნებისთვის - 70 დოლარიდან თითო კილოგრამზე. უფრო მეტიც, რაც უფრო დიდია ერთკრისტალი, მით უფრო ძვირია ის და სინთეზის ღირებულება უფრო დაბალია. ამრიგად, 6 კგ-მდე წონის საფირონის ერთკრისტალი 5-10 ათას დოლარად არის შეფასებული, ხოლო ერთი კილოგრამის ღირებულება დაახლოებით 200 დოლარია (1 კგ-ის გასაყიდი კი 500 დოლარია). ბიზნესის მომგებიანობის გამოთვლა რთული არ არის და რიცხვების ეს თანმიმდევრობა ეხება ზემოთ ნახსენებ სამივე კრისტალს. საფირონის სინთეზის მსოფლიო მოცულობა დაახლოებით ათასი ტონაა.
ახლა სინთეზური ლალის უდიდესი წარმოება (ასობით მილიონი კარატი წელიწადში) კონცენტრირებულია შვეიცარიაში, საფრანგეთში, გერმანიაში, აშშ-სა და დიდ ბრიტანეთში. ელექტროთერმული აღჭურვილობის ტაგანროგის ქარხანა აწარმოებს სპეციალურ კრისტალიზაციის ქარხნებს. ხაჩიკ ბაღდასაროვი: საშინაო აღჭურვილობა ღირს დაახლოებით $50,000, დასავლური აღჭურვილობა ღირს $300-400,000 მნიშვნელოვანი პუნქტი: აზრი აქვს საწარმოო ობიექტის შექმნას მინიმუმ ათი ერთეულით მომგებიანი მოცულობისთვის. ერთი წარმოების ციკლს ორი-სამი დღე სჭირდება, რომლის დროსაც შესაძლებელია 2 კგ კრისტალების ამოღება ერთი დამონტაჟებიდან. აპარატურა უკვე მეორე წელს „ჩამოვარდება“.

ქვის იდენტიფიკაცია

ბაღდასაროვის თქმით, ხელოვნური და ბუნებრივი ქვების აგებულება (ისევე როგორც გარეგნობა) იდენტურია და სრულიად ბუნებრივია, რომ ფალსიფიკატორებს აინტერესებთ ლაბორატორიულად სინთეზირებული ძვირფასი მინერალები. „ათი წლის წინ მოვიდა ჩემთან ინდუისტი და მთხოვა ბუნებრივი ქვისგან განურჩეველი ლალის სინთეზირება. მაგრამ გარკვეული პერიოდის შემდეგ ინდოელი გაუჩინარდა, როგორც ამბობენ, ბუნებრივი ქვების მაღაროელებმა ის ამოიღეს. მიუხედავად ამისა, ბუნებრივის იდენტური ძვირფასი ქვა არ არის რთული. ჩვენ ვზრდით მას და მყიდველი არასოდეს განასხვავებს მას ნატურალურს“, - ამბობს ის.

ვერა ბოგდანოვა,საიუველირო სახლის "ადამასის" ექსპერტი გეოლოგი: ბუნებაში დიდი ძვირფასი ქვები იშვიათობაა, მათ აღმოჩენას განსაკუთრებული ისტორიული ღირებულება აქვს და გამორჩეულ ქვას მიენიჭა იმ ტერიტორიის სახელი, სადაც ის იპოვეს. იუველირებმა ასევე იციან, რომ ბუნებრივი ქვების დამუშავება ბევრად უფრო პრობლემურია, უმეტესობა უარყოფილია ბზარების და დეფექტების გამო და მხოლოდ რამდენიმეა შესაფერისი საიუველირო ხელოსნობისთვის. პლუს ბუნებრივის უფრო მაღალი ღირებულება. ის ფაქტი, რომ საიუველიროები იყენებენ ხელოვნურად მოყვანილ ქვებს, სავარაუდოდ, როგორც ბუნებრივ ქვებს, შედარებით ცოტა ხნის წინ ფართო პოპულარობა მოიპოვა. ხშირად მომიტანენ შესამოწმებლად ბებიებისგან მემკვიდრეობით მიღებული სამკაულები და მათი პატრონები ძალიან უკვირს, როცა იგებენ, რომ ქვა ხელოვნურია.
მიხაილ ბორიკი: საიუველირო მაღაზიებში საკმარისია ლაბორატორიაში მიღებული ლალისა და საფირონის პროდუქტები. საშუალო მყიდველი მათ თვალით ვერ გაარჩევს. საიუველირო მაღაზიებში გამყიდველებმაც კი არ იციან რას ყიდიან. მართალია, საიუველირო ნაწარმის ცნობილი მწარმოებლები, რომლებიც აფასებენ თავიანთ რეპუტაციას, არასოდეს მალავენ სად არის სინთეტიკა და სად არის ბუნება. თუმცა, ძვირადღირებული სამკაულების ყიდვისას ყოველთვის უნდა მოითხოვოთ ქვის ავთენტურობის სერთიფიკატი.
როგორც ხაჩიკ ბაღდასაროვი ირწმუნება, როდესაც 1950-იანი წლების შუა ხანებში მეცნიერება მიუახლოვდა ბრილიანტების სინთეზს, ყველა განვითარებული ქვეყნის ფინანსთა სამინისტროს დაქვემდებარებაში შეიქმნა სპეციალური განყოფილებები მეცნიერთა პროგრესის გასაკონტროლებლად. წარმოვიდგინოთ, რომ სინთეზური, ბუნებრივი ბრილიანტებისგან განუსხვავებელი ბრილიანტები დატბორავს ბაზარს - მთელი რიგი ქვეყნების ეკონომიკა უბრალოდ დაინგრევა და რიგი ქვეყნების ალმასის სტრატეგიული მარაგი მტვრად გადაიქცევა.

დრილერის საუკეთესო მეგობრები

ყოველწლიურად მსოფლიოში საშუალოდ 100-110 მილიონი კარატი (დაახლოებით 20 ტონა) ბრილიანტი მოიპოვება, ხოლო მსოფლიო ბაზარზე 1 კარატი ბუნებრივი ალმასი 55 დოლარიდან ღირს, თუმცა ქვების უმეტესობა არ არის შესაფერისი სამკაულებისთვის. დეფექტებს, ბზარებს და უცხო ჩანართებს, მაგრამ მოთხოვნადია ინდუსტრიაში, პირველ რიგში წარმოებაში, საჭიროებს მინერალის მაღალი სიმტკიცის მახასიათებლებს. მიუხედავად ამისა, ექსპერტების აზრით, ხელსაწყოების, ლითონისა და ქვის გადამამუშავებელ მრეწველობას დაახლოებით ოთხჯერ მეტი ბრილიანტი სჭირდება, ვიდრე დანაღმულია, ხოლო მაღალტექნოლოგიურ სფეროებში (ელექტრონული კომპონენტების, ულტრაიისფერი გამოსხივების სენსორების წარმოებაში) თითქმის შეუძლებელია. ბუნებრივი ნედლეულის გამოყენება ბუნებრივი ალმასის არსებობის გამო 98% შეიცავს აზოტის ჩანართებს. ხელოვნური ბრილიანტი მოკლებულია ყველა ბუნებრივ დეფექტს, რადგან. ადამიანმა მოახერხა მათი სინთეზისთვის იდეალური პირობების შექმნა.
1953-1954 წლებში ორი დამოუკიდებელი კვლევითი ჯგუფის მეცნიერებმა - შვედური კომპანია ASEA და ამერიკული General Electric პირველად მოახერხეს 1 მმ-ზე ნაკლები ზომის ბრილიანტების სინთეზირება. ამისათვის, გრაფიტისა და რკინის ნარევი დნება დაახლოებით 2500 ° C ტემპერატურაზე, შემდეგ კი მიღებული დნება მოთავსებულია მყარ კომპრესირებულ გარემოში 70-80 ათასი ატმოსფეროს წნევის ქვეშ. ვასილი ბუგაკოვი,მაღალი წნევის ფიზიკის ინსტიტუტის დირექტორის მოადგილე (ტროიცკი; დაკავებულია ბრილიანტების სინთეზით): სინთეტიკური ბრილიანტი, ბუნებრივი ალმასის მსგავსად, იზომება კარატებში და მსოფლიო ბაზარზე თითო კარატი დაახლოებით 10 დოლარი ღირს, რაც ხუთჯერ იაფია, ვიდრე ბუნებრივი. ამავდროულად, ნედლეულისა და ელექტროენერგიის ღირებულება კარატზე მხოლოდ 5 დოლარია. ახლა რუსეთი მესამე ადგილზეა სინთეტიკური ბრილიანტების წარმოებაში, ყოველწლიურად 25 მილიონ კარატს აწარმოებს.
მართალია, მაშინ, როცა ბრილიანტები სინთეზირებულია მხოლოდ ინდუსტრიის ინტერესებიდან გამომდინარე, ძვირფასი ქვების ხარისხის ხელოვნური ქვები მაინც აღემატება ბუნებრივ ფასს. გარდა ამისა, სინთეზირებული ბრილიანტების ზომა შემოიფარგლება 3 მმ-ით, რადგან ჯერჯერობით, უბრალოდ არ არსებობს მასალები, რომლებიც გაუძლებენ ასეთ მაღალ ტემპერატურას და წნევას დიდი კამერის მოცულობებზე. თვეში 200 კგ ბრილიანტის სინთეზისთვის განკუთვნილი ინსტალაციის შეძენა შესაძლებელია 30000 დოლარად.
ბრილიანტებისგან განსხვავებით, სინთეზირებული ზურმუხტი გამოიყენება ექსკლუზიურად სამკაულებისთვის, თუმცა, ობიექტურად რომ ვთქვათ, არ არის განსაკუთრებით ლამაზი დისპერსიის ნაკლებობის გამო, ე.ი. მზის სხივების დაშლა სპექტრში და ფასდება მხოლოდ მათი იშვიათი, ისევე როგორც მცირე წარმოების მოცულობის გამო (მსოფლიოში ყოველწლიურად მოიპოვება მხოლოდ 500 კგ ბუნებრივი ზურმუხტი, აქედან 300 კგ რუსულ ურალებში).
ზურმუხტი, კრისტალების დიდი ნაწილისგან განსხვავებით, მიიღება არა ნედლეულის დნობისგან (ზურმუხტი იშლება გაცხელებისას), არამედ ბორის ანჰიდრიდის ხსნარიდან, რომელიც სინთეზირებულია სპეციალურ ჰიდროთერმულ კამერებში შედარებით დაბალ ტემპერატურაზე (დაახლოებით 400 ° C) და წნევაზე ( დაახლოებით 500 ატმოსფერო). ზურმუხტის სინთეზისთვის ჰიდროთერმული ინსტალაცია შედარებით იაფია (5-10 ათასი დოლარი), მაგრამ არაეფექტური (თვეში 10 კგ-მდე კრისტალები). 1 კგ ზურმუხტის ღირებულება 100-200 დოლარია, ერთი კარატი კი დაახლოებით ბუნებრივი ქვის ფასს უტოლდება - დაახლოებით 2 დოლარი.
ყოველწლიურად რუსეთში, ნოვოსიბირსკის საწარმოში, 100 კგ-მდე ზურმუხტის სინთეზი ხდება, მსოფლიოში არაუმეტეს ერთი ტონა.

ბუნების საწინააღმდეგოდ

1968 წელს რუსმა ფიზიკოსებმა მიიღეს გამჭვირვალე კრისტალი, რომელსაც არ ჰყავდა ბუნებრივი ტყუპი და დაარქვეს მას ფიანიტი მეცნიერებათა აკადემიის ფიზიკური ინსტიტუტის (FIAN) საპატივცემულოდ, თუმცა ასეთი კრისტალების სინთეზზე პირველი ექსპერიმენტები ჩატარდა უკან. 20-იან წლებში ფრანგი ქიმიკოსების მიერ.
ფიანიტის სინთეზის მიზანი იყო კრისტალის მიღება ლაზერებში გამოსაყენებლად. მართალია, კუბური ცირკონია ვერ აჭარბებდა გარნატს თავისი "ლაზერული" თვისებებით, მაგრამ იუველირებმა დააფასეს მისი უჩვეულო სილამაზე, მრავალფეროვნება და სიიაფე (კუბური ცირკონიის 98% -მდე იწარმოება მათი საჭიროებისთვის). ოპერაციისთვის ამზადებენ ცირკონიის სკალპელს (500$) – ფაქტია, რომ ზოგიერთ ადამიანს ალერგია აქვს მეტალზე, ცირკონიის პირი კი ალერგიულ რეაქციას ერიდება.
ფიანიტები სინთეზირდება ცირკონიუმის, ალუმინის, ნატრიუმის ოქსიდების ნარევიდან. პროცესი პრაქტიკულად უნაყოფოა, რადგან ნამსხვრევები და წარუმატებელი კრისტალები ხელახლა დნება. 30 კგ-მდე კუბური ცირკონიის კრისტალები მიიღება დღეში 100 კგ ნედლეულისგან მაღალი სიხშირის გენერატორის გამოყენებით (დაახლოებით $50 ათასი). ქვის გამჭვირვალობა დამოკიდებულია დნობის ტემპერატურაზე - რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, მით უფრო გამჭვირვალეა ბროლი. ელენა ლომონოვა,ლაზერული მასალებისა და ტექნოლოგიების სამეცნიერო ცენტრის IOFAN-ის ლაბორატორიის ხელმძღვანელი: კუბური ცირკონიის გაზრდა მარტივი და სასიამოვნოა, ხოლო გარკვეული მინარევების დამატება საშუალებას გაძლევთ შექმნათ ბუნებაში არ აღმოჩენილი ფერების უნიკალური კრისტალები, როგორიცაა ლავანდა, ან მიაღწიოთ უჩვეულო ოპტიკურ ეფექტებს, როგორიცაა ფერის შეცვლა განათების ცვლილებისას - ე.წ. ალექსანდრიტის ეფექტი.
სსრკ დიდი ხნის განმავლობაში რჩებოდა მონოპოლისტი კუბური ცირკონიის წარმოებაში, კარნახობდა ფასებს, რომელიც თავიდან 3000 დოლარს აღწევდა კილოგრამზე (თუმცა კუბური ცირკონიის წარმოების პრიორიტეტის საკითხი ძალზე საკამათოა, ამერიკელებმა ის სასამართლოშიც კი გააპროტესტეს). ვიაჩესლავ ოსიკო,ლაზერული მასალებისა და ტექნოლოგიების სამეცნიერო ცენტრის IOFAN დირექტორი: თაღლითურად დაიწყეს სსრკ-დან კუბური ცირკონიის ექსპორტი, ბრილიანტის სახით გადაცემა. სამკაულების თაღლითობის წინააღმდეგ საბრძოლველად, კგბ-ს ოფიცრებსაც კი ამზადებდნენ ძვირფასი ქვების ყალბისაგან გარჩევის მიზნით.ცისარტყელის ყველა ფერთან თამაშის უნარისთვის, იუველირები კუბურ ცირკონიას თავხედ ქვას უწოდებენ. ახლა ყოველწლიურად 1000 ტონაზე მეტი კუბური ცირკონია სინთეზირდება მთელ მსოფლიოში და მათი ფასი 1 კგ-ზე 60 დოლარამდე დაეცა. ამასთან, კილოგრამი ფიანიტის ღირებულება, ექსპერტების აზრით, დაახლოებით 30 დოლარია.

მომავალი კრისტალი

თუმცა, გლობალური წარმოების მოცულობებისა და მომგებიანობის ზრდის თვალსაზრისით, სინთეზირებული სილიციუმი, რომელიც შეუცვლელია მიკროელექტრონულ ინდუსტრიაში, მზის ბატარეებსა და სხვა ტექნოლოგიურ მოწყობილობებში, უახლოეს მომავალში ვერ შეძლებს რაიმე კრისტალს. მსოფლიოში ყოველწლიურად 30 ათას ტონაზე მეტი სილიკონი იწარმოება და პროგნოზების მიხედვით, 2010 წლისთვის ეს მაჩვენებელი გაორმაგდება (ახლა სილიციუმის კრისტალები ყველა ხელოვნური კრისტალების მსოფლიო ბაზრის 80%-ს იკავებს). მიუხედავად ამისა, ექსპერტების აზრით, მსოფლიოში არის სილიციუმის კატასტროფული დეფიციტი კომპიუტერული და მიკროპროცესორული ტექნოლოგიების წარმოების ზრდის გამო.

ვიაჩესლავ ოსიკო: "ერთ დროს კუბური ცირკონია ექსპორტზე გადიოდა, ბრილიანტად გადადიოდა"

რუსეთში, სილიციუმის მოხმარება, ისევე როგორც მისი წარმოება, უკიდურესად უმნიშვნელოა, ეს ყველაფერი ელექტრონიკის წარმოების შემცირების იმავე მიზეზით ხდება. და თუ 1990 წელს სსრკ-ში 360 ტონა სილიკონი მოჰყავდათ, მაშინ შარშან რუსეთის ფედერაციაში მხოლოდ 270 ტონა მოჰყავდათ, საიდანაც მხოლოდ 50 ტონა იყო შიდა ბაზრისთვის. ახლა 1 კგ სილიკონი 100 დოლარი ღირს, ხოლო წარმოების მომგებიანობა, ექსპერტების აზრით, 100%-ს აჭარბებს.
როგორც ხაჩიკ ბაღდასარიანი ირწმუნება, ინვესტიციები სილიციუმის წარმოებაში და იმ პროდუქტებში, რომლის წარმოებისთვისაც აუცილებელია, შეიძლება აღმოჩნდეს ოქროს მაღარო, ხოლო მისი სინთეზისთვის ნედლეული (ჩვეულებრივი ქვიშა) ფაქტიურად ფეხქვეშაა: „დაახლოებით სამი წელი. წინათ გერმანიაში გავიცანი ახალგაზრდა მეწარმე, რომელიც იწყებდა მზის ბატარეების წარმოებას ფაქტიურად ერთი შედუღების რკინისგან და ახლა წლიური მოგება აქვს 20 მილიონი ევრო. სილიკონი დიდი ხანია არის სტრატეგიული მასალა, რომელიც განსაზღვრავს ქვეყნის სამეცნიერო და ტექნოლოგიურ განვითარებას. ."
იშვიათი ლითონების სახელმწიფო სამეცნიერო ცენტრის ლაბორატორიის ხელმძღვანელი მიხაილ მილვიდსკი ირწმუნება, რომ მეცნიერები მთელ მსოფლიოში მუშაობენ სილიციუმის წარმოების მოცულობის გაზრდაზე, რადგან მზის ენერგია იაფია, ეკოლოგიურად სუფთა და გაუთავებელი ნავთობთან, გაზთან და ნახშირთან შედარებით. . ხაჩიკ ბაღდასარიანი: მრავალი მეცნიერის აზრით, 21-ე საუკუნის ბოლოსთვის მსოფლიოში ელექტროენერგიის 80%-მდე მზის ან ქარის ენერგია გამოიმუშავებს. ხოლო სილიციუმი პირველ შემთხვევაში შეუცვლელი მასალაა.
მართალია, რუსეთში „ბირთვული“ ლობი ამით არ არის დაინტერესებული და, შესაბამისად, თუ მსოფლიოს მოძრაობა ელექტროენერგიის გამომუშავების უსაფრთხო და ეკოლოგიურად სუფთა მეთოდებისკენ დიდი ხანია აშკარაა, საპირისპირო პროცესები გვაქვს.
ოლესია დეინეგა, დიმიტრი ტიხომიროვი

საველე კვლევები რაღაც ბრილიანტების შესახებ ყველაზე ძვირადღირებული ბუნებრივი ქვა არის ბრილიანტი, რომელიც ამჟამად მოიპოვება 26 ქვეყანაში (მათგან ყველაზე დიდია რუსეთი, ბოტსვანა და სამხრეთ აფრიკა). მსოფლიოში ყოველწლიურად საშუალოდ 100-110 მილიონი კარატი (20 ტონა) ბრილიანტი მოიპოვება. მათი მაღალი ფასი ($55 კარატზე) აიხსნება არა მხოლოდ ქვების მახასიათებლებით, არამედ ვაჭრობაში მონოპოლიზების დონით: როგორც ცნობილია, კორპორაცია De Beers აკონტროლებს ბაზარზე მიწოდებული ბუნებრივი ალმასების 70-80%-ს. ფინანსთა სამინისტროს მონაცემებით, რუსეთში ბრილიანტის წარმოების მოცულობამ 2005 წლის პირველ ნახევარში შეადგინა 17,7 მილიონი კარატი, საშუალო ფასით 51 დოლარი ერთ კარატზე. 2005 წლის იანვარ-სექტემბერში რუსეთის ფედერაციის ტერიტორიიდან უხეში ბუნებრივი ალმასის ექსპორტმა შეადგინა 23,6 მილიონი კარატი, საიდანაც ძვირფასი ბრილიანტების წილი 20-25% იყო. მსოფლიოში ყველაზე დიდ საიუველირო ბრილიანტად ითვლება "კულინანი", რომლის მასა 3106 კარატია (621,2 გ), იგი აღმოაჩინეს 1905 წელს ტრანსვაალში (სამხრეთ აფრიკა). შემდგომში მისგან დამზადდა ცხრა დიდი ბრილიანტი (ყველაზე დიდი არის „აფრიკის ვარსკვლავი“, 530,2 კარატი) და 96 პატარა და ჭრის პროცესში დაიკარგა ბროლის საწყისი მასის 66%. ბრილიანტები (დაჭრილი ბრილიანტი) ფასდება ოთხი ძირითადი კრიტერიუმის მიხედვით (ე.წ. ოთხი „C“ სისტემა): ფერი (ფერი), გამჭვირვალობა (სიწმინდე), ჭრა და პროპორციები (დაჭრა), კარატული წონა (კარატიანი წონა). ყველაზე ძვირფასი ბრილიანტია, რომელსაც აქვს ეგრეთ წოდებული მაღალი ფერი, ე.ი. უფერო, მაგრამ ყვითელი, ყავისფერი ან მწვანე ოდნავი ჩრდილის არსებობამ შეიძლება სერიოზულად შეამციროს ქვის ღირებულება. უფერო ბრილიანტებისთვის ყველაზე მეტად ფასდება მრგვალი ჭრილი (ამ შემთხვევაში მათ აქვთ 57 სახე), რაც საშუალებას გაძლევთ მაქსიმალურად გამოიტანოთ ქვის ბრწყინვალება და თამაში. ცრურწმენები ქვების საიდუმლო ძალა უხსოვარი დროიდან ძვირფასი ქვები ორნამენტად და თილისმას ემსახურება. მაგალითად, ეგვიპტელები ნებით ატარებდნენ ზურმუხტის, ფირუზის, ამეთვისტოსა და კლდის ბროლისგან დამზადებულ სამკაულებს. რომაელები ყველაფერზე მეტად აფასებდნენ ბრილიანტსა და საფირონს. ხშირად ქვა მიუთითებდა მისი მფლობელის პროფესიაზე. მეზღვაურებს სჯეროდათ, რომ ზურმუხტი იცავდა საფრთხისგან გრძელი მოგზაურობის დროს, ტურმალინით შთაგონებული მხატვრები, ამეთვისტო იცავდა სასულიერო პირებს ცდუნებისგან. ითვლება, რომ მხოლოდ ის ქვა, რომელიც შემოწირულია ან მემკვიდრეობით გადაეცა, შეიძლება იყოს თილისმა. ასევე გავრცელებული იყო რწმენა ძვირფასი ქვების სამკურნალო თვისებების შესახებ. შუა საუკუნეებში იუველირი უნდა ყოფილიყო არა მხოლოდ ხელოსანი და ვაჭარი, არამედ ექიმიც, რომელსაც შეეძლო ავადმყოფობის შემთხვევაში სამკურნალო ქვის აყვანა. ასტროლოგები ამტკიცებდნენ, რომ თითოეული ძვირფასი ქვა ეკუთვნის კონკრეტულ ზოდიაქოს ნიშანს და ადამიანებმა უნდა ატარონ მხოლოდ საკუთარი ნიშნის ქვები. ქვის ტარება, რომელიც არ შეესაბამება იმ ზოდიაქოს ნიშანს, რომლის ქვეშაც მისი მფლობელი დაიბადა, ბედზე ცუდად მოქმედებს. ვერძმა უნდა ატაროს ბრილიანტები, კურო - საფირონები, კირჩხიბებს და თხის რქებს ბედნიერებისთვის ზურმუხტისფერი ბეჭედი უნდა აიღონ, მაგრამ ასტროლოგები თევზებს ურჩევენ უარი თქვან ქვების ტარებაზე - მათ შეუძლიათ ფსკერზე გადაათრიონ.

ხელოვნურმა ქვებმა დიდი ხანია მოიპოვეს პოპულარობა სამკაულებში. მართლაც, იუველირისთვის ქვის ღირებულება განისაზღვრება არა მხოლოდ მისი ბუნებით სიმწირით. რიგი სხვა მახასიათებლები მნიშვნელოვან როლს თამაშობს:

• ფერი;
• სინათლის რეფრაქცია;
• ძალა;
• წონა კარატებში;
• კიდეების ზომა და ფორმა და ა.შ.

ყველაზე ძვირადღირებული ხელოვნური ძვირფასი ქვა Fianit (სინონიმები: daimonsquay, dzevalit, ცირკონიუმის კუბი, shelby). მისი ფასი დაბალია - 10 დოლარზე ნაკლები 1 კარატზე (0,2 გრამი). მაგრამ აღსანიშნავია, რომ კარატების მატებასთან ერთად ფასი ექსპონენტურად იზრდება. მაგალითად, 10 კარატიანი ბრილიანტი 100-ჯერ მეტი ღირს, ვიდრე 1 კარატიანი.

ხელოვნური ძვირფასი ქვების კრისტალები შეიძლება გაიზარდოს სახლში. ამ ექსპერიმენტების უმეტესობა არ საჭიროებს სპეციალურ მომზადებას, თქვენ არ გჭირდებათ ქიმიური ლაბორატორიის აღჭურვა და სპეციალური რეაგენტების შეძენაც კი.

კრისტალების მზარდი გამოცდილების მისაღებად, დაიწყეთ მცირე რაოდენობით. ჩვენ გაგიზიარებთ ულამაზესი კრისტალების გაზრდის ტექნიკას ყველაფრისგან, რაც რეალურად შეგიძლიათ იპოვოთ თქვენს სამზარეულოში. დამატებითი აღჭურვილობა საერთოდ არ გჭირდებათ, რადგან ყველაფერი რაც გჭირდებათ აუცილებლად თაროებზეა. ჩვენ ასევე განვიხილავთ სახლში ხელოვნური ლალის მოყვანის ტექნოლოგიას!

როგორ გავზარდოთ ლალის კრისტალები სინთეზურად?

ლალის კრისტალების გაზრდა შეიძლება სახლის ბიზნესის ვარიანტიც კი იყოს. ყოველივე ამის შემდეგ, ლამაზი სინთეტიკური ქვები დღეს უკვე დიდი მოთხოვნაა მყიდველებს შორის, ასე რომ, თუ პროექტი წარმატებულია, მათ შეუძლიათ კარგი მოგება მოგიტანონ. სინთეზურად მოყვანილ ქვებს იყენებენ იუველირები და ასევე ფართოდ გამოიყენება ინჟინერიაში.

ლალის კრისტალები შეიძლება გაიზარდოს სტანდარტული მეთოდით, სწორი მარილების არჩევით. მაგრამ ეს არ იქნება ისეთი ეფექტური, როგორც მარილის ან შაქრის შემთხვევაში, მაშინ როცა ზრდის პროცესი გაცილებით ხანგრძლივია. დიახ, ხარისხი საეჭვოა. ყოველივე ამის შემდეგ, მოჰსის სიხისტის შკალაზე ბუნებრივი ლალი მეორე ადგილზეა ალმასის შემდეგ, რომელიც საპატიო მე-9 ადგილს იკავებს. ბუნებრივია, როდესაც საქმე ეხება ბიზნესს, უმეტეს შემთხვევაში ისინი იყენებენ განსხვავებულ მეთოდს, რომელიც შემუშავებულია 100 წელზე მეტი ხნის წინ საფრანგეთში.

დაგჭირდებათ ამ მეთოდის გამომგონებლის სახელობის სპეციალური აპარატი, ანუ ვერნოს აპარატი. მასთან ერთად შეგიძლიათ გაიზარდოთ ლალის კრისტალები 20-30 კარატამდე სულ რამდენიმე საათში.

მიუხედავად იმისა, რომ ტექნოლოგია დაახლოებით იგივე რჩება. ალუმინის დიოქსიდის მარილი ქრომის ოქსიდის ნაზავით მოთავსებულია ჟანგბად-წყალბადის სანთურის აკუმულატორში. ჩვენ ვადუღებთ ნარევს და ვაკვირდებით, თუ როგორ იზრდება ლალი სინამდვილეში "ჩვენს თვალწინ".

თქვენ მიერ არჩეული მარილის შემადგენლობიდან გამომდინარე, შეგიძლიათ დაარეგულიროთ კრისტალების ფერი, მიიღოთ ხელოვნური ზურმუხტი, ტოპაზები და სრულიად გამჭვირვალე ქვები.

მოწყობილობასთან მუშაობა მოითხოვს თქვენს ყურადღებას და გარკვეულ გამოცდილებას, მაგრამ მომავალში თქვენ გექნებათ შესაძლებლობა გაზარდოთ კრისტალები, რომლებიც ხიბლავთ მათი სილამაზით, გამჭვირვალობით და ფერის თამაშით. მომავალში, ასეთი შედევრები კარგად შეეფერება ჭრის და გასაპრიალებლად, შესაბამისად, შეიძლება გამოყენებულ იქნას მათი დანიშნულებისამებრ.

აღსანიშნავია, რომ ხელოვნურად მოყვანილი კრისტალები არ არის ძვირფასი ქვები, ასე რომ, მაშინაც კი, თუ გადაწყვეტთ მათი მოყვანის ბიზნესში შესვლას, ეს არ მოითხოვს დამატებით ლიცენზიას.

მოწყობილობის დიზაინი მარტივია, ამის გაკეთება მარტივად შეგიძლიათ. მაგრამ ინტერნეტში უკვე არის საკმარისი ხელოსნები, რომლებიც გვთავაზობენ ორიგინალური ინსტალაციის ნახატებს, ასევე მის გაუმჯობესებულ ვერსიებს.

ნაკრები ლალის კრისტალების გასაზრდელად სახლში

რუბის წარმოების ტექნოლოგიის პრინციპი საკმაოდ მარტივია და სქემატურად არის გამოსახული ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში:

მუშაობის პრინციპის გაგებით, ნებისმიერი მოწყობილობა აღარ გამოიყურება ასე რთული. ვერნოს აპარატის ნახატების ერთ-ერთი ნიმუში:

ამ ტექნოლოგიის გამოყენებით შეგიძლიათ მოზარდოთ სხვა ძვირადღირებული ხელოვნური ქვებიც, როგორიცაა ლურჯი ტოპაზი და ა.შ.

მარილის კრისტალების გაზრდა სახლში

ყველაზე მარტივი და ხელმისაწვდომი ექსპერიმენტი, რაც შეგიძლიათ გააკეთოთ, არის მარილის ლამაზი კრისტალების შექმნა. ამისთვის დაგჭირდებათ რამდენიმე ელემენტი:

1. ჩვეულებრივი ქვის მარილი.
2. წყალი. მნიშვნელოვანია, რომ თავად წყალი შეიცავდეს რაც შეიძლება ნაკლებ მარილებს და სასურველია გამოხდილი.
3. კონტეინერი, რომელშიც ჩატარდება ექსპერიმენტი (ნებისმიერი ქილა, ჭიქა, ტაფა გამოდგება).

ჩაასხით თბილი წყალი კონტეინერში (მისი ტემპერატურა დაახლოებით 50 ° C). წყალს დაუმატეთ მარილი და აურიეთ. დაშლის შემდეგ კვლავ დაამატეთ. პროცედურას ვიმეორებთ მანამ, სანამ მარილი არ დაიშლება, ჭურჭლის ძირში დადნება. ეს იმაზე მეტყველებს, რომ მარილიანი ხსნარი გაჯერებულია, რაც ჩვენ გვჭირდებოდა. მნიშვნელოვანია, რომ ხსნარის მომზადების დროს მისი ტემპერატურა მუდმივი იყოს, არ გაცივდეს, ამიტომ უფრო გაჯერებული ხსნარი შევქმნათ.

გაჯერებული ხსნარი ჩაასხით სუფთა ქილაში, ნალექისგან გამოყოფით. ვარჩევთ ცალკე მარილის კრისტალს, შემდეგ ვათავსებთ კონტეინერში (შეგიძლიათ ძაფზე ჩამოკიდოთ). ექსპერიმენტი დასრულდა. რამდენიმე დღის შემდეგ თქვენ შეძლებთ ნახოთ, როგორ გაიზარდა თქვენი ბროლის ზომაში.

შაქრის კრისტალების გაზრდა სახლში

შაქრის კრისტალების მიღების ტექნოლოგია წინა მეთოდის მსგავსია. შეგიძლიათ ბამბის თოკი ჩაუშვათ ხსნარში, შემდეგ მასზე გაიზრდება შაქრის კრისტალები. თუ ბროლის ზრდის პროცესი შენელდა, მაშინ ხსნარში შაქრის კონცენტრაცია შემცირდა. კვლავ დაამატეთ შაქარი, შემდეგ პროცესი განახლდება.

შენიშვნა: თუ ხსნარს დაუმატებთ საკვების საღებავს, მაშინ კრისტალები მრავალფეროვანი გახდება.

შაქრის კრისტალები შეგიძლიათ გაიზარდოთ ჩხირებზე. ამისთვის დაგჭირდებათ:

• მზა შაქრის სიროფი, მომზადებული გაჯერებული მარილიანი ხსნარის მსგავსად;
• ხის ჩხირები;
• ცოტა გრანულირებული შაქარი;
• საკვების შეღებვა (თუ გსურთ ფერადი ტკბილეული).

ყველაფერი ძალიან მარტივად ხდება. ხის ჯოხი ჩაყარეთ სიროფში და მოაყარეთ გრანულირებული შაქარი. რაც უფრო მეტი მარცვალი დაწებება, მით უფრო ლამაზი იქნება შედეგი. მოდით, ჩხირები კარგად გაშრეს და შემდეგ უბრალოდ გადადით მეორე ფაზაზე.

ჩაასხით გაჯერებული ცხელი შაქრის სიროფი ჭიქაში, მოათავსეთ მომზადებული ჯოხი. თუ ამზადებთ მრავალფეროვან კრისტალებს, მაშინ ცხელ მზა სიროფს დაუმატეთ საკვების შეღებვა.

დარწმუნდით, რომ ჯოხი კედლებს და ძირს არ შეეხო, წინააღმდეგ შემთხვევაში შედეგი მახინჯი იქნება. ჯოხი შეგიძლიათ დააფიქსიროთ ქაღალდის ფურცლით ზემოდან დატანით. ქაღალდი ასევე იქნება კონტეინერის სახურავი, რომელიც არ დაუშვებს უცხო ნაწილაკების შეღწევას თქვენს ხსნარში.

დაახლოებით ერთ კვირაში გექნებათ მშვენიერი შაქრის ლოლიფები. მათ შეუძლიათ დაამშვენონ ნებისმიერი ჩაის წვეულება, აღფრთოვანებულიყვნენ არა მხოლოდ ბავშვებს, არამედ უფროსებსაც!

სახლში სპილენძის სულფატისგან კრისტალების გაზრდა

სპილენძის სულფატის კრისტალები მიიღება საინტერესო ფორმით, ხოლო მათ აქვთ მდიდარი ლურჯი ფერი. უნდა გვახსოვდეს, რომ სპილენძის სულფატი ქიმიურად აქტიური ნაერთია, ამიტომ მისგან კრისტალები არ უნდა გასინჯოთ და მასალასთან მუშაობისას სიფრთხილეა საჭირო. ამავე მიზეზით, ამ შემთხვევაში მხოლოდ გამოხდილი წყალია შესაფერისი. მნიშვნელოვანია, რომ ის იყოს ქიმიურად ნეიტრალური. იყავით ფრთხილად და ფრთხილად ლურჯი ვიტრიოლთან მუშაობისას.

ამ შემთხვევაში, ვიტრიოლისგან კრისტალების ზრდა ფაქტობრივად ხდება იმავე სქემის მიხედვით, როგორც წინა შემთხვევები.

ზრდისთვის მთავარი კრისტალის ხსნარში მოთავსებისას უნდა დარწმუნდეთ, რომ ის არ მოხვდეს ჭურჭლის კედლებთან. და არ დაგავიწყდეთ ხსნარის გაჯერების მონიტორინგი.

თუ თქვენ მოათავსეთ თქვენი ბროლი ჭურჭლის ფსკერზე, მაშინ უნდა დარწმუნდეთ, რომ ის არ შეეხო სხვა კრისტალებს. ამ შემთხვევაში ისინი ერთად გაიზრდებიან და ერთი ლამაზი დიდი ნიმუშის ნაცვლად, გაურკვეველი ფორმის მასას მიიღებთ.

სასარგებლო რჩევა! თქვენ შეგიძლიათ დამოუკიდებლად დაარეგულიროთ თქვენი ბროლის სახეების ზომა. თუ გსურთ, რომ ზოგიერთი მათგანი უფრო ნელა გაიზარდოს, შეგიძლიათ შეზეთოთ ისინი ვაზელინით ან ცხიმით. ხოლო ცისფერი სიმპათიური მამაკაცის უსაფრთხოებისთვის შეგიძლიათ კიდეები გამჭვირვალე ლაქით დაამუშაოთ.

არსებობს ბრილიანტის 3 წონითი კატეგორია:

1. Პატარა. წონა 0,29 კარატი
2. საშუალო. წონა 0,3-დან 0,99 კარატამდე
3. დიდი. ბრილიანტები 1 კარატზე მეტი.

პოპულარულ აუქციონებზე დაშვებულია 6 კარატი ან მეტი წონის ქვები. 25 კარატზე მეტი წონის ქვებს ენიჭებათ საკუთარი სახელები. მაგალითად: „ვინსტონი“ ბრილიანტი (62,05 კარატი) ან „დე ბერსი“ (234,5 კარატი) და ა.შ.