Tinh thể là gì? Cách nuôi tinh thể và một số ví dụ

Tinh thể là một hình ảnh khá quen thuộc đối với mỗi chúng ta. Hầu hết này nào chúng ta cũng tiếp xúc với tinh thể đó là muối ăn, nhiều hơn nữa là các tinh thể bông tuyết hay thạch anh. Việc nuôi tinh thể đã và đang trở thành “hot trend” đối với các bạn trẻ. Bài viết dưới đây sẽ cung cấp cho các bạn những thông tin hữu ích về tinh thể là gì, cách nuôi tinh thể và một số ví dụ về việc nuôi tinh thể.

1. Tinh thể là gì?

Trước khi đi nuôi tinh thể chúng ta cần nắm được tinh thể là gì? Tinh thể là vật thể được cấu tạo chủ yếu bởi các nguyên tử, ion hoặc phân tử có hiệu ứng không liên tục. Ví dụ: muối ăn, đường, tuyết hay một số kim loại là vật liệu kết tinh.

Cấu trúc tinh thể là một cấu trúc tuần hoàn được gọi là cấu trúc có trật tự kéo dài. Cấu trúc và tính chất vật lý của tinh thể có thể không đối xứng nhau trong định hướng không gian.

Các vật rắn trong tự nhiên thường có cấu trúc tinh thể. Chất khí, chất lỏng và các  chất không kết tinh (chẳng hạn như chất rắn vô định hình)  cũng có thể  biến thành tinh thể (chẳng hạn như tinh thể lỏng) trong những điều kiện nhất định.

Tinh thể là gì? Cách làm tinh thể pha lê đẹp mắt

2. Phân loại tinh thể

Trong tự nhiên tinh thể được chia thành hai nhóm là tinh thể tự nhiên và tinh thể nhân tạo

2.1. Tinh thể tự nhiên

Các tinh thể tự nhiên chứa trong các khoáng chất được hình thành qua hàng triệu năm của quá trình địa chất rất dài. Các tinh thể đá granit thạch anh, biolit, orthoclase ... thường đóng  vai trò rất quan trọng trong cấu trúc của các loại đá này.

Hình ảnh tinh thể muối ăn trong tự nhiên

2.2. Tinh thể nhân tạo

Tinh thể nhân tạo được tạo ra dưới bàn tay khéo léo của con người thông qua việc tiến hành các thí nghiệm. Các tinh thể này được tạo ra cần có nhiệt độ, áp suất, xúc tác,… nhất định.

Cách nuôi tinh thể phèn chua

3. Các cấu trúc mạng tinh thể

Thông qua các báo cáo nghiên cứu, các nhà khoa học đã đưa ra 7 kiểu mạng tinh thể cơ bản:

• Hệ dạng tinh thể tam tà ( ba nghiêng)
• Hệ tinh thể đơn tà (đơn nghiêng)
• Hệ tinh thể dạng trực thoi
• Hệ tinh thể dạng bốn phương
• Hệ tinh thể dạng mặt thoi
• Hệ tinh thể dạng lục phương
• Hệ tinh thể dạng lập phương

Các cấu trúc mạng tinh thể

4. Tính chất của tinh thể

• Tính chất vật lý và hoá học có thể giống hoặc khác nhau tại mọi vị trí trong mạng tinh thể (tính chất bất đẳng hướng). Tính chất này thể hiện ở chỗ nhiều đặc trưng vật lý như độ bền cơ học, khúc xạ ánh sáng, khả năng dẫn điện dẫn nhiệt, độ cứng, khả năng hoà tan,… có giá trị khác nhau theo những hướng khác nhau.
• Tồn tại lực hút tĩnh điện giữa các hạt nguyên tử, ion, phân tử
• Các vị trí nút mạng thường là các nguyên tử, phân tử, hay ion dao động quanh vị trí cân bằng với một biên độ nhất định, tuy nhiên khi nhiệt độ tăng hay có những xúc tác khác biên độ dao động này sẽ tăng lên.

Cách nuôi tinh thể đường

5. Hướng dẫn nuôi tinh thể và một số ví dụ nuôi tinh thể

Như đã chia sẻ việc nuôi tinh thể cũng giống như chúng ta tạo ra các tinh thể nhân tạo. Tuỳ thuộc vào mong muốn về màu sắc chúng ta có thể tạo ra các tinh thể lung linh sắc màu với các điều kiện nuôi cấy khác nhau. Dưới đây là một số ví dụ về việc nuôi tinh thể mà bạn có thể dễ dàng thực hiện tại nhà

5.1. Nuôi tinh thể phèn chua

• Chuẩn bị
• Kali nhôm sulfat (phèn chua)
• Khuôn (có thể từ vỏ trứng)
• Keo dán
• Chất tạo màu
• Tiến hành
• Bước 1: Nghiền phèn chua thành bột mịn để dễ tan hơn.
• Bước 2: Làm sạch khuôn rồi phết keo.
• Bước 3: Ngay sau khi bôi keo, bạn rắc bột phèn chua lên khuôn đợi khô.
• Bước 3: Tiếp tục dùng một phần  phèn chua khác hòa tan với nước sôi rồi cho màu thực phẩm vào. Sau đó đổ hỗn hợp này vào một chiếc cốc có mỏ đủ lớn để đựng khuôn. 
• Bước 4: Tiếp theo, bạn đổ từ từ khuôn  bột phèn chua vào cốc và để khô.
• Bước 5: Đặt cốc ở nơi yên tĩnh trong 24 giờ, loại bỏ các tinh thể  hình thành trong cốc  và để khô. Bạn sẽ nhận được các tinh thể mà bạn muốn.

Nuôi tinh thể phèn chua

5.2. Nuôi tinh thể muối

• Nguyên liệu

Chuẩn bị 500 ml nước khoáng.

• Muối: Bạn có thể dùng muối ăn hoặc muối nhôm. Tất cả các loại muối đều có tinh thể với nhiều hình dạng và cấu trúc khác nhau. 
• Bình nuôi cấy tinh thể: Nên chọn bình bằng phẳng, phẳng và có lỗ rộng để các tinh thể hạt không dính vào nhau. Bình pha lê. Bể phải sạch tuyệt đối.
• Tiến hành
• Bước 1: Rót một nửa lượng nước vào chai, thêm muối gần miệng chai đến khi nước sánh lại, đậy nút  lại và để  khoảng một tháng để muối tan hết trong dung môi.
• Bước 2: Lọc nước muối để loại bỏ bụi bẩn và các hạt muối không phân giải được. Thêm 200 mL dung dịch trên vào bình nuôi cấy tinh thể. 
• Bước 3: Thời gian nuôi cấy tinh thể trong điều kiện bình thường là 1 - 2 tháng, để trong tủ lạnh  khoảng 1 tuần.
• Bước 4: Sau khi tinh thể hạt được hình thành, đổ dung dịch ra ngoài và chọn tinh thể hạt.
• Bước 5: Buộc các nụ pha lê vào một sợi chỉ rồi cho vào môi trường nuôi cấy lơ lửng giữa lọ. Chuẩn bị môi trường nuôi cấy tương tự như chuẩn bị dung dịch tạo mầm.
• Bước 6: Đặt hũ trên một bề mặt phẳng, tối, mát và dùng vải mỏng hoặc  giấy đậy kín miệng hũ để  không khí  lưu thông trong hũ và tránh bám bụi.

Nuôi tinh thể muối ăn

Khi các tinh thể có kích thước  mong muốn, lấy chúng ra khỏi dung dịch, cắt chỉ và  sơn  móng tay  để bảo vệ chúng.

Hy vọng những thông tin chia sẻ ở trong bài viết giúp các bạn hiểu thêm về tinh thể là gì, đặc điểm và cách nuôi tinh thể từ đó các bạn có thể tự tạo được những tinh thể như mong muốn của mình ngay tại nhà. Tham khảo thêm các sản phẩm khác tại website ammonia-vietchem.vn.