可溶性无机物晶体生长及鉴定

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1、可溶性无机物晶体生长及鉴定余新武、李秋菊(湖北师范学院化学与环境工程系湖北黄石435002)摘要：采用溶液法制备町溶性无机物晶体，对于不同物质采用不同方式得到晶体，比较不同晶体的完整性，分析彩响晶型原因，探讨制备完美晶体的最佳条件。川扫描仪，显微镜，摄相头等现代科技手段获得不同晶体的图片，并将晶体图片用于教学过程，使得这种介观的物质让学生能用肉眼淸晰的感知，原本枯燥的实验变的I•分生动而冇兴趣，实验与学习的效益提高就是很自然的爭。关键词：过饱和度，溶解度，显微分析，图片中图分类号：中图分类号：0651文献标识码：A随着科学

2、技术与发展，我们对晶体材料的需求也日益增加。晶体材料科学属新发展起來的交叉边缘学科，它涉及动力学、热力学、无机化学、分析化学、结构化学等知识，它需要化学家们不断的努力。但是目前在犬学化学理论与实验教材屮涉及这一方面内容太少更没有完整的人量晶体图片供学生了解。本文采用溶液法生长晶体，采取不同的措施制备可溶性无机化合物晶体，比较分析不同方法优劣，最终找出制备完美规则晶体的条件。并用扫描仪，显微镜，摄像头等现代科技手段得到清晰的晶体图片。使得这种介观的物质让学生能用肉眼清晰的感知，激发学生的学习兴趣，培养学生的动手能力以及初步的

3、科学研究能力，为培养未来的晶体材料人才奠定基础。同时得到晶体图片可用于教学参考。1实验部分1.1实验仪器与试剂XSP-1型生物显微镜，XTB-1连续变倍体式显微镜，物镜(2X,20X,40X),口镜(5X,10X,16X),照相机，摄像头，电脑，扫描仪，分析纯固体试剂，一次蒸徭水。1.2实验过程方法一：对照溶解度数据⑷，称取固体配制成饱和溶液，加热至有晶膜出现，然后静置冷却lOmin左右，即有许多小晶体iii现，然后取出牛长较大且规则的晶体，用滤纸吸干表面，留待备用⑹。将以上溶液振荡后静置lOmin,倾倒出上层清液，然后投

4、入籽晶。将此溶液静置约5〜6h即长出晶体。此法长出的晶休单一、纯度高。方法二：对于不易吸潮的晶体，将具制成饱和溶液，稍加热后自然冷却到室温。取1〜2滴溶液于洁净的载玻片上，等待5min左右即有晶体析出，于显微镜下能观察到品体的生长。待晶体长到所需尺寸时，用滤纸吸干溶液，观察晶体结构。方法三：对于易吸潮的晶体，用固体制成饱和溶液后，于电炉上加热至过饱和(稍稍加热)，静置冷却，上而盖上表而皿，静置12h后取出所需尺寸的晶体。此类晶体只能用于快速低温下的摄像或扫描。2实验结果与讨论2.1一些常见可溶性无机盐的晶体构型见表1修稿日

5、期：2005.7.24基金项目：湖北省教冇厅2004年匝点教学研究项目(20040271)和湖北省教育厅2004年社科研究项目资助联系人：余新武（1958〜）,男，教授•研究方向：多酸化学及功能材料的研究•表1部分晶体结构Table1somecrystalshape晶体晶型晶体晶型晶体晶型NaCl立方体K2C2O4平行四边Ba(ClO4)2针状KC1立方体Pb(NO3)2正六边形Cu(ClC)4)2NH4CI树枝状NaNO3斜四棱柱KSCN箭头状BaCl2缺角四边形KNO3圆柱状KBr正方形CuCl2针状Sr(NO3)2止

6、六边形KI止方形MgSO4恻柱状K4[Fe(CN)6]正方形Na3PO4恻柱状Na2SO4多面体K3[Fe(CN)6]薄菱状Na2HPO4薄菱片CuSO4薄菱片KqChO?正四棱柱铝酸鞍九棱柱NiSO4箭头状K2CrO4正四棱柱辂钾矶L角形ZnSO4箭头状KCIO3薄菱状杂多酸正方形CdSO4薄菱状KBrO3化石树叶硼砂多面体(NH4)2C2O4四棱柱KC1O4正方体CoCl2长方体2.2部分晶体图片如下口9(1)MgSO4(2)(NH4)2Fe2SO4(3)NaNO3o□■/(4)Na2HPO4(5)K3Fe(CN)6(

7、6)Na3PO4(10)Sr(NO3)2(11)CuSO4(12)Pb(NO3)2(13)KMnO4(16)SrSO4(14)(NH4)2Fc(SO4)2(15)Pbl2(18)CdSO4(19)NiSO4(17)NaNO3(20)SrCrO4图1部分晶体图片2.3结果讨论(1)在制备晶体过程中，有的生长较单一且晶体较大；有的主长多但晶体小；有的牛长快，而有的较慢。这与晶体的生长条件和生长习性有关。例如过饱和度，过饱和度是结晶的驱动力⑺。过饱和度大，牛长快，过饱和度小，生长慢。这是因为受到了溶液中的浓度梯度和传质作用大。过

8、饱和度太大,晶体出现和牛长均快，但晶体质量不好，容易出现多晶。过饱和度低，牛氏速度慢，晶1侨发展较充分,一些高指数的次要晶面容易显露。例如KSCN当过饱和度很人时，会在lOmin内析出人量晶体，H晶体有点像平血片状，前血针尖的尖头不易显露；当过饱和度低时，如静置48h,可长出lcm左右的针状晶体。但过饱