LE PETIT CHIMISTE : cristaux

Ce ne sont pas vraiment des loisirs créatifs, mais plutôt de la chimie, mais qu'importe ... avouez tout de même qu'un gros caillou tout bleu comme sur la photo ci-dessus ou tout blanc, tout seul sur un meuble, ça en jette, non ? Et surtout, ça intrigue les gens ! :50: Tout d'abord, un peu de culture générale : Le mot "cristal" dérive d'un mot grec qui signifie "glace" : les Grecs appelaient cristal ce que nous appelons le quartz, parce qu'ils le considéraient comme de la glace stabilisée. Sur Terre, les cristaux ne sont pas rares, car ils constituent la plus grande partie de la croûte terrestre. On les trouve dans les roches. Ce qui est rare c'est de trouver de beaux cristaux bien formés. Les cristaux sont des corps stables, très solides car leur structure cristalline repose sur une disposition ordonnée et répétitive des atomes qui les constituent. Selon leur taille, leur charge électrique ... les atomes s'ordonnent différemment, donnant des prismes tétragonaux, trigonaux, hexagonaux, etc ... ce qui fait que tous les cristaux n'ont pas tous la même forme. Le matériel de base : - une vieille casserole émaillée qui ne craint plus rien, - une vieille cuillère, - une vieille assiette à soupe, - des bocaux de confiture de diverses tailles, et à côtés bien droits, - une baguette en bois, - un verre, - du fil de pêche, - un filtre à café ou tout autre chose servant à filtrer du liquide, - de l'eau, - un moyen de chauffer l'eau, - accessoirement, une balance, - des brins de coton, - du sulfate de cuivre en poudre, ou du gros sel, ou du sucre en poudre, - des gants, - des lunettes de protection, - du sopalin pour essuyer les substances renversées. Pourquoi l'adjectif "vieille" ... c'est simple, selon les cristaux que vous aller faire, il se peut que votre matériel ne soit plus ensuite adapté pour un autre usage, en particulier un usage alimentaire. Si vous ne disposez pas directement de ce matériel, vous pouvez l'acquérir pour 1 ou 2 euros chez Emmaüs par exemple, et en plus vous ferez une bonne action. Le lieu dans lequel vous allez travailler doit être : - bien éclairé, - bien ventilé, - à proximité d'une prise d'eau, - éloigné d'enfants et d'animaux. Il est fortement déconseillé de boire et de manger dans ce lieu là pendant la réalisation des expériences, car les miettes pourraient tout gâcher, mais en plus, il est vite fait de se tromper de verre !!! C'est une mesure de sécurité élémentaire ! Les cristaux de sulfate de cuivre : On trouve du sulfate de cuivre en poudre par paquet de 2 kg dans certaines jardinerie, il faut quelques fois demander pour le trouver. On s'en sert normalement pour préparer de la bouillie bordelaise pour vaporiser sur certaines plantes et les protéger des maladies. Pour information, les préparations toutes faites pour la bouillie bordelaise, ne conviennent pas, il faut vraiment du sulfate de cuivre en poudre :25: Même si le sulfate de cuivre n'est pas très dangereux s'il est dilué, il n'est pas conseillé d'en avaler (il est tout de même nocif), ni de s'en mettre sur la peau, et il faut éviter tout contact avec les yeux. De plus, la solution colorant la peau en bleue (comme un schtroumpf), des gants ne sont pas forcément inutiles. Le sulfate de cuivre concentré est dangereux, y compris pour l'environnement. En cas d'ingestion : rincer la bouche, et consulter immédiatement un médecin. En cas de contact avec les yeux ou en cas de brûlure sur la peau, par le produit : rincer abondamment avec de l'eau, et consulter immédiatement un médecin. Première étape : S'équiper : gants + lunettes de protection. Il faut préparer une solution de sulfate de cuivre concentrée : environ 100 grammes d'eau pour 50 grammes de sulfate de cuivre. Et pour que le sulfate de cuivre se dissolve, il faut chauffer, en portant à ébullition, et en remuant, pas la peine de laisser bouillir. Quand tout est fondu, on verse dans l'assiette à soupe, et on pose dans un endroit bien stable, et loin des courants d'air, et on en touche plus, dans certains cas, 2 heures suffisent pour que les cristaux se forment, mais pour avoir des cristaux plus gros, il est possible d’attendre jusqu’à 24 heures. Par contre, plus on attend, plus il risque d’y avoir des défaut sur une des faces des cristaux. S’il y a des impuretés dans la solution, il faut filtrer. Deuxième étape : On en choisit un des plus gros cristaux qui se sont formés au fond de l’assiette. Et on fait refondre les autres en chauffant la solution. On verse dans un bocal de confiture, et on laisse la solution refroidir pendant 1/2 heure ou plus (la durée de refroidissement dépend de la quantité de solution) : il faut que le bocal soit froid au toucher. On attache le cristal sélectionné avec le fil de pêche sur la baguette (au début, un simple crayon suffit, mais ça ne dure pas longtemps), et quand la solution est bien froide, on le plonge dedans pour 24 heures. Il faut faire attention à ce que le cristal ne touche pas le fond du pot de confiture, ni les parois. Troisième étape : On sort le cristal de la solution. On remet la solution dans la casserole, on rajoute un peu d'eau, et un peu de sulfate de cuivre, on chauffe, on laisse refroidir, et on replonge le cristal dedans. Cette étape est à répéter autant de fois que nécessaire pour atteindre la taille de cristal souhaitée. Et il sera nécessaire pour les très gros cristaux de trouver un autre contenant qu'un pot de confiture. Si votre casserole a de hauts rebords, elle peut convenir aussi. Il faut aussi prévoir une baguette de bois résistante et plate, ainsi qu'un poids pour mettre dessus si vous faites de très gros cristaux. Il peut aussi être nécessaire de couvrir la préparation pour que la poussière ne tombe pas trop dedans, et de la filtrer souvent. Quatrième étape : On fait sécher le cristal une semaine à l'air libre, puis on le vernit grâce à une couche de vernis en bombe, ceci afin d'éviter les altérations. Cinquième étape : Bien laver au savon, les ustensiles utilisés, et ses mains !!! Si la préparation des cristaux est faite correctement, il y a très peu de résidus chimiques à jeter, et peu concentrés. Vous pouvez toujours demander à un collège ou à un lycée (au laboratoire de sciences), s'ils veulent bien récupérer le reste de solution, afin d'éviter de polluer l'environnement. (Le laboratoire dispose de containers spéciaux récupérés par une société de recyclage et d'élimination de ce genre de déchets.) Un truc marrant, mais que je n'ai pas testé personnellement (mais je sais que ça marche) : Si on chauffe avec un sèche cheveux, des cristaux de sulfate de cuivre, ils deviennent blancs (perte de l'eau qu'ils contiennent), et si on les remouille ensuite avec quelques gouttes d'eau, ils redeviennent bleus. Les cristaux de sucre : Remplir un verre aux 2/3 d’eau, et la verser dans la casserole. Faire chauffer l’eau jusqu’à ce qu’elle frissonne, puis faire dissoudre en remuant bien, autant de sucre que possible (environ 200 grammes de sucre pour 50 grammes d’eau par exemple). Ne pas laisser trop bouillir, sous peine de faire un caramel. Verser le liquide dans un pot de confirure. Attacher deux ou trois brins de coton à la baguette en bois, et les imerger dans la liquide. Laisser le pot de confiture sur un support très stable, et au bout de quelques jours, des cristaux de sucre se seront attacher sur les brins de coton. Pour faire de très gros cristaux, il faut repréparer une solution concentrée. Il est bien évidemment possible de réutiliser la première solution, en rajoutant de l’eau, et du sucre en poudre bien évidemment. Les cristaux de sel : Le principe est le même que pour le sulfate de cuivre, on fait une solution saturée, puis on la place au réfrigérateur. (J'ai testé, mais ça n'a pas marché, donc comme je suis têtue, je retenterai un de ces jours ...) Une autre solution consiste à laisser s'évaporer l'eau de la solution concentrée, mais on n'obtient que des petits cristaux ... Il existe des cristaux naturels de sel qui se forment dans la nature et donnent une roche qui s'appelle de la Hallite.

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