Các vấn đề về nuôi tinh thể hay gặp

Các vấn đề về nuôi tinh thể hay gặp

1/ Các trạng thái của dung dịch khi pha chế

Chưa bão hòa: Là khi dung dịch hòa tan chưa đủ 1 lượng chất cho vào và có khả năng tiếp tục nhận thêm tại điểm nhiệt độ xác định

Bão hòa: Tại 1 điểm nhiệt độ xác định, dung dịch không còn khả năng hòa tan thêm chất vào được nữa và tinh thể khi thả vào nuôi cũng không thể tan hay lớn lên.

Qúa bão hòa: Trạng thái dung dịch không những không thể dung nạp thêm chất tan mà sẽ kết tinh ngay lập tức khi có 1 mầm tinh thể đầu tiên xuất hiện( có thể là tự xuất hiện hoặc được thêm vào ). Qúa bão hòa là điều kiện tiên quyết để tinh thể có thể lớn.

Cả 3 quá trình này phụ thuộc vào nhiệt độ. Dung dịch có thể chưa bão hòa ở nhiệt độ này nhưng sẽ bão hòa tại nhiệt độ khác. Ví dụ tại 80 độ C dung dịch bão hòa nhưng tăng lên 90 độ C lại chưa bão hòa và khi hạ xuất 70 độ C thì lại quá bão hòa. Bạn có thể xem bảng độ tan các chất tại wikipedia trước khi pha chế ( Từ khóa bảng độ tan qua google hoặc theo chất “Tên muối tiếng anh” solubility.

2/ Pha chế dung dịch nuôi tinh thể

Đa phần khi nuôi tinh thể phổ thông, các chất hòa tan được trong nước với các lượng khác nhau với nhiệt độ khác nhau hoặc không tan hoàn toàn. Do vậy bạn phải khảo sát bảng độ tan ( đọc dòng cuối tại câu 1 ) để biết nó hòa tan thế nào, nếu ko tan trong nước bạn có thể xem qua wikipedia để biết nó tan được trong chất lỏng nào.

Khi pha chế dung dịch, dung môi đóng vai trò quan trọng vì dung môi càng sạch tinh thể kết tinh càng chuẩn. Với Nước, các bạn có thể sử dụng nước máy, nếu có điều kiện nước cất càng tốt.

Việc pha chế với các muối thông thường như phèn chua, đồng sunfat…… nên hòa tan tại điểm nhiệt dao động từ 50 đến 70 độ C từ đó hạ nhiệt dần để tạo mầm. Với 1 số muối tan trong nước lạnh, các bạn chọn điểm nhiệt tan cao nhất. Độ tan các bạn là coi qua bảng độ tan

3/ Thao tác sau khi pha chế dung dịch nuôi mầm tinh thể và tinh trạng kết tinh sau khi pha chế

Sau khi pha chế dung dịch xong, các bạn đổ dung dịch qua 1 cốc khác, đậy kín miệng và để nơi kín gió ( nếu có hộp xốp càng tốt). Trong 1 ngày thông thường, mầm sẽ được hình thành nên cách vài tiếng các bạn kiểm tra 1 lần. Khi tinh thể bắt đầu kết tinh nó sẽ ra những mầm riêng lẻ nhưng rất bé,do vậy khi mà số lượng của chúng trở nên đông đúc bạn cần lấy chúng ra và ko sử dụng dung dịch đó cho đến khi hết 1 ngày. Sau 1 ngày, bạn cho những mầm đấy vào nuôi trong dung dịch cũ, tinh thể sẽ lớn dần theo ngày, nếu khi đủ lớn để bạn nuôi theo kiểu treo mầm thì lấy ra và cột chúng rồi tiếp tục nuôi lại trong dung dịch cũ ở 1 cốc khác.

Có 1 số trường hợp, khi bạn pha dd nhưng sau 1 ngày vẫn không có tinh thể, bạn thử dùng 1 hạt chất ( từ chất bạn hòa tan ) thả vào dung dịch. Nếu sau 1 lúc dung dịch xuất hiên đồng loạt mầm nghĩa là dung dịch của bạn bị hiện tượng quá bão hòa nhưng chưa đủ điều kiện kết tinh, khi đấy bạn cần thêm 1 chút nước vào để pha loãng chúng và chờ những mầm tinh thể hình thành. Nếu nhanh mắt bạn có thể lấy được 1 vài mầm đơn khi chúng chưa hỏng nuôi như trên còn nếu đã ra hàng loạt bạn phải pha lại dung dịch làm lại từ đầu. Trường hợp cho hạt chất vào mà nó biến mất và không có gì xảy ra, nghĩa là dung dịch của bạn chưa bão hòa bạn cần thêm chất vào tiếp.

Tình trạng khi kết tinh ra những hạt li tí là do bạn cho quá nhiều lượng chất so với mức cho phép tại điểm nhiệt muốn làm bão hòa và khi pha chế xong bạn không chuyển sang cốc khác cũng như không đậy kín lại.

4/ Buột mầm sẽ như thế nào ?

Bạn dùng dây chỉ hoặc nên nhất là dây cước câu cá. Bạn cột theo nút cột gút hoặc nút số 8 cho thật chắc trước khi thả vào nuôi.

5/ Vì sao mầm lại tan khi thả vào dung dịch nuôi và tinh thể tự tan trong dung dịch

Mầm tan là do dung dịch mất độ bão hòa. Trước khi thả mầm vào dung dịch, bạn nên để qua 1 ngày xem có mầm nào khác xuất hiện hay không, hoặc cho nhiều hạt chất cùng lúc vào dung dịch rồi để qua 8 tiếng, nếu tan hết nghĩa là dung dịch bạn cần thêm chất vào còn nếu ko tan nghĩa là dung dịch của bạn đã dùng được. Thông thường dung dịch bạn tạo mầm vẫn tiếp tục nuôi ngay được ( như CuSO4 là không cần làm phép thử trên ). Dù vậy vẫn có 1 số loại như phèn chua thì dung dịch sẽ mất dần độ bão hòa theo thời gian nên bạn phải làm phép thử.

Khắc phục cho dung dịch mất độ bão hòa: Các bạn đun nóng cho bay hơi khoảng 1 2 phút rồi để nguội qua 1 ngày và nhớ không đậy kín. Nếu vẫn lại tan, bạn lại cứ cho bay hơi tiếp

Ngoài ra,môi trường không khí xung quanh quá ẩm,dẫn đến sự bay hơi của dung dịch diễn ra chậm chạp hoặc đôi khi dung dịch hút thêm hơi ẩm dẫn đến dung dịch mất độ bão hòa. Do vậy nếu môi trường càng khô, nuôi tinh thể càng dễ dàng hơn. Muốn tạo môi trường khô bạn có thể dùng hộp xốp và bỏ gói hút âm vào ( phải thay thường xuyên gói hút ẩm).

6/ Vì sao tinh thể bị đa tinh,nứt, sần sùi

Tinh thể nếu kết tinh trong môi trường có nhiệt độ ổn định ( không chênh lệch quá 2 độ C ), không có hơi ẩm thay đổi liên tục cũng như ít bụi thì tinh thể sẽ kết tinh sẽ hoàn hảo hơn và hầu như không bị đa tinh,dĩ nhiên cũng liên quan đến mầm chọn ban đầu và tốc độ kết tinh.

Tốc độ kết tinh càng chậm,tinh thể sẽ càng trong,càng ít nứt. Đa phần, các bạn nuôi tinh thể hiện nay dựa trên hiện tượng bay hơi nước. Vì vậy, môi trường cần xung quanh cần ổn định về độ ẩm và nhiệt độ ( một phòng kín gió ) thì sự bay hơi sẽ diễn ra đều hơn dẫn đến tốc độ kết tinh vừa phải, tinh thể sẽ trong và đẹp hơn.

Bụi bẩn là 1 trong những yếu tố thứ yếu bởi có những loại bụi không làm cho tinh thể bị đa tinh nhưng một số lại khác thì nhạy cảm hơn ( Bụi không làm ảnh hưởng nhiều đến phèn chua, đồng sunfat )

Mầm và tinh thể nuôi bị sần sùi dần và nứt phần lớn là do nhiệt độ không ổn định, nhiệt độ chênh lệch giữa lúc cao nhất và thấp nhất quá lớn (> 5 độ C ) nên bạn cần để nơi ổn định hơn.

7/ Kỹ thuật chọn mầm để nuôi tinh thể:

Mầm tinh thể là 1 trong những điều kiện tiên quyết trong suốt quá trinh nuôi tinh thể. Chọn 1 mầm để nuôi trước nhất bạn phải xác định bạn muốn nuôi như thế nào. Nếu bạn nuôi đa tinh thể thường mầm sẽ là ngẫu nhiên, nên bạn ko cần quá chú trọng hình dạng của nó. Với nuôi đơn tinh thể, việc chọn mầm sẽ khó hơn bởi vì bạn cần mầm tinh thể phải rõ ràng sắc cạnh, các mặt phẳng liền kề nhau, láng trơn không sần sùi hay nứt nẻ. Các mầm đơn luôn có 1 hình dạng hinh hoc rõ ràng như phèn chua sẽ có 2 dạng thường thấy như mầm lục giác và mầm bát diện.

Ngoài ra mầm tinh thể cũng phải có kích thước tương đối đủ lớn để chúng ta có thể treo trên dây. Nếu nếu còn quá nhỏ, hoặc muốn nuôi đáy, các bạn phải tách mầm đấy qua 1 cốc nuôi khác và chỉ nuôi mỗi 1 mình nó thôi. Nếu xuất hiện nhiều mầm khác, bạn phải loại bỏ ngay và lại thay cốc mới, cứ tuần tự như vậy 2 đến 3 ngày 1 lần tùy theo sự xuất hiện của những mầm không mong muốn.

8/ Cặn lạ trong dung dịch

Một số loại hóa chất có lẫn tạp nhưng đến khi pha dung dịch mới có thể thấy được.Tạp có thể là bụi bẩn, cát,một số loại phụ phẩm trong quá trình sản xuất ( hóa chất công nghiệp ). Với hóa chất tinh khiết,cặn bẩn sẽ ko có nếu có thường là do sự oxi hóa dần dẫn đến sinh ra kết tủa ( như muối Fe2+).

Tạp càng nhiều dung dịch càng đục, tinh thể kết tinh sẽ khác nhiều hơn so với kiến trúc ban đầu của nó hoặc thậm chí không kết tinh hay kết tinh rất hỗn loạn

9/ Pha màu cho tinh thể

Với môt số loại tinh thể có màu sẵn do tính chất của nó sẽ là những màu bền.Còn những loại không màu đên trắng, việc pha màu sẽ khó hơn. Các bạn có thể dùng màu thực phẩm nhưng màu sẽ nhạt hơn với màu bạn mong muốn chưa kể lúc ăn màu lúc không. Ngoài ra màu cũng có thể pha từ 1 loại hóa chất khác như phèn crom với phèn chua để ra màu tím và màu sẽ giữ lại sắc độ và bền. Tuy nhiên, để pha màu bởi 1 loại chất khác bạn phải khảo sát tính chất hóa học và cấu trúc tinh thể của chúng với nhau. Phèn crom pha được phèn chua vì cấu trúc của chúng đồng hình với nhau và có thẻ thay thế nhau trong cấu trúc mạng lưới tinh thể. Còn nếu không đồng dạng với nhau hoặc lượng chất cho vào chất nuôi quá lớn, chúng sẽ làm kìm hãm quá trinh kết tinh của nhau. Ví dụ như muối Crom có thể cho KDP màu xanh lá nhạt nhưng nếu nhiều quá sẽ sinh ra tủa, ko còn kết tinh như trước nữa.

-NBT-