Hoe Bismut-kristallen groeien

Bismuth is een van de gemakkelijkste en mooiste metalen kristallen die je zelf kunt kweken. De kristallen hebben een complexe en fascinerende geometrische hoppervorm en zijn regenboogkleurig van de oxidelaag die zich snel daarop vormt. Volg deze stapsgewijze instructies om uw eigen bismutkristallen te kweken.

Bismuth Crystal Materials

• Bismut
• 2 roestvrijstalen maatbekers of aluminium blikjes die u in tweeën hebt gesneden om ondiepe kommen te maken
• Fornuis, hete plaat of propaantoorts

U hebt een paar opties voor het verkrijgen van bismut. Je kunt zinklood zonder lood gebruiken (bijvoorbeeld, Eagle Claw maakt zinklood zonder lood met bismut), je kunt munitie zonder lood gebruiken (de foto zegt dat het van bismut op het etiket is gemaakt), of je kunt bismut kopen metaal. Bismuth is direct verkrijgbaar bij online retailers, zoals Amazon.

Hoewel bismut veel minder giftig is dan andere zware metalen, is het niet bepaald iets dat je wilt eten. Als u stalen maatbekers gebruikt, zou het het beste zijn als u ze alleen voor het bismutproject gebruikt en niet voor voedsel. Als je geen aluminium blikjes hebt of je zorgen maakt over de plastic coating die vaak op blikjes wordt gevonden, kun je een kom van aluminiumfolie maken.

De kwaliteit van de kristallen die u verkrijgt, is gedeeltelijk afhankelijk van de zuiverheid van het metaal, dus zorg ervoor dat u bismut gebruikt en geen legering. Een manier om zeker te zijn van de zuiverheid is om een ​​kristal van bismut te smelten. Het kan steeds opnieuw worden gebruikt. Anders zou u er goed aan doen om productbeoordelingen van een leverancier te lezen om te weten of het product zuiver genoeg is voor kristallisatie.

Groeiend Bismut-kristal

• Materialen: Bismut-element (metaal) en een hittebestendige metalen container
• Geïllustreerde concepten: Kristallisatie uit een smelt; Metalen trechter kristalstructuur
• Benodigde tijd: minder dan een uur
• Niveau: beginner

Kweek Bismut-kristallen

Bismut heeft een laag smeltpunt (271 ° C of 520 ° F), dus het is gemakkelijk te smelten bij hoge kookverwarming. Je gaat de kristallen laten groeien door het bismut in een metalen "schaal" te smelten (die een hoger smeltpunt zal hebben dan het bismut), het zuivere bismut van zijn onzuiverheden te scheiden, het bismut te laten kristalliseren en de resterende vloeistof weg te gieten bismut uit de kristallen voordat het rond de kristallen bevriest. Niets van dit alles is moeilijk, maar het kost wat oefening om de koeltijd precies goed te krijgen. Maak je geen zorgen - als je bismut vastloopt, kun je het opnieuw smelten en het opnieuw proberen. Hier zijn de stappen in detail:

• Plaats de bismut in een van uw metalen schalen en verwarm het op hoog vuur tot het smelt. Het is een goed idee om handschoenen te dragen, omdat je een gesmolten metaal produceert, wat je geen plezier zal doen als het op je huid spat. Je ziet een huid op het oppervlak van de bismut, wat normaal is.
• Verwarm de andere metalen container voor. Giet voorzichtig het gesmolten bismut in de verwarmde schone container. U wilt de schone bismut onder de grijze huid uitstorten, die onzuiverheden bevat die uw kristallen negatief zouden beïnvloeden.
• Plaats de schone bismut in de nieuwe container op een warmte-isolerend oppervlak (bijvoorbeeld zet de container terug op de brander, maar schakel de stroom uit). De koelsnelheid van de bismut beïnvloedt de grootte en structuur van de resulterende kristallen, dus u kunt met deze factor spelen. Over het algemeen produceert langzamere koeling grotere kristallen. Je doet niet wil de bismut afkoelen totdat deze stevig is!
• Wanneer het bismut is begonnen te stollen, wil je de resterende vloeibare bismut weggieten van de vaste kristallen. Dit gebeurt na ongeveer 30 seconden afkoelen. Je kunt zien dat het ongeveer het juiste moment is om de vloeistof weg te gieten van je kristallen wanneer de bismut is ingesteld, maar heeft er een beetje wankel aan als het wordt geslagen. Klinkt wetenschappelijk, toch?
• Zodra de kristallen zijn afgekoeld, kunt u ze uit de metalen container klikken. Als u niet tevreden bent met het uiterlijk van uw kristallen, moet u het metaal opnieuw smelten en afkoelen totdat het precies goed is.

Als je problemen hebt om het bismutkristal uit de container te krijgen, kun je proberen de meta opnieuw te smelten en in een flexibele siliconenrubbercontainer te gieten. Houd er rekening mee dat siliconen alleen goed is tot 300 ° C, dat net nauwelijks boven het smeltpunt van bismut ligt. U moet het metaal in één container smelten en zorgen dat het voldoende is afgekoeld om te beginnen stollen voordat u het op de siliconen overbrengt.

Waarom Bismuth regenboogkleurig is

In pure vorm is bismut een zilverroze metaal. Wanneer het wordt blootgesteld aan zuurstof (zoals in lucht), varieert de resulterende oxidelaag in kleuren van geel tot blauw. Kleine variaties in de dikte van de oxidelaag zorgen ervoor dat golflengten van gereflecteerd licht elkaar storen, waardoor de hele regenboog ontstaat.