Er is maar een vonk nodig om een vuur te beginnen, en er is maar één atoom nodig om als kiem voor kristalvorming te dienen. Onder de juiste omstandigheden zullen de atomen in aluin zich als puzzelstukjes samenvoegen tot grote kristallen. Een paar jaar geleden heb ik al eens verteld hoe je een groot alu-kristal kunt maken, maar dit experiment is nog leuker. Het is ook gemakkelijker voor jonge kinderen, omdat het minder coördinatie van de kleine motoriek vereist.
Aluin wordt ook wel kaliumaluminiumsulfaat genoemd. Het wordt gebruikt bij het inmaken en zit in bakpoeder. Je kunt thuis prachtige alu-kristallen kweken met een paar potjes aluin, water en een voorwerp dat je gerust met lijm kunt bedekken. Wij hebben nepgeodes gemaakt door eieren doormidden te breken en ze uit te wassen, maar we hebben ook een druivenstengel en een plastic haai bekleed.
Om dit experiment te doen, heb je lijm nodig, 3/4 kopje aluin uit de kruidenafdeling van de kruidenwinkel (4 of 5 kleine potjes zijn voldoende), water en wat je maar met kristallen wilt bekleden. Het duurt drie dagen.
Op dag één breng je lijm aan op de voorwerpen waar je kristallen op wilt laten groeien. Als je “geodes” maakt, breng je een dun laagje lijm aan op de binnenkant van een eierschaal die je doormidden hebt gesneden, gewassen en gedroogd. Strooi vervolgens een beetje aluinpoeder op de lijm en laat het een nacht drogen. Wij hebben ons voorwerp zwaar met aluin bestrooid, maar als we minder hadden gebruikt, hadden we misschien grotere kristallen gekweekt. Elk aluindeeltje werkt als een zaadje voor de kristalgroei. Hoe dichter ze bij elkaar liggen, hoe minder ruimte de kristallen hebben om te groeien.
Op de tweede dag lost u 3/4 kop aluin op in 2 koppen water door het te koken. Deze stap vereist toezicht van een volwassene. Zorg ervoor dat alle aluin oplost (het kan er nog een beetje troebel uitzien) en laat de oplossing afkoelen. Dit is je oververzadigde aluinoplossing.
Na ongeveer 30 minuten, wanneer de oplossing koel genoeg is om veilig te kunnen hanteren, dompel je je voorwerp voorzichtig onder in de aluinoplossing. Voor kleur kun je een flinke scheut voedselkleurstof toevoegen. Laat je project een nachtje staan om kristallen te laten groeien.
Op de derde dag haal je je voorwerp voorzichtig uit de aluinoplossing en laat je het drogen. Hoe ziet het eruit? Teken het of maak een foto voor in je wetenschappelijke notitieboekje!
Kristallen zijn geometrische netwerken van atomen. Stel je een driedimensionaal hek voor, dan snap je het. Bepaalde kristallen kunnen alleen in bepaalde vormen groeien. Diamanten zijn bijvoorbeeld altijd kubusvormig als ze gevormd worden. Of de atomen zich nu hebben samengevoegd tot een kleine diamant of een grote, de diamant heeft altijd de vorm van een kubus!
Sommige kristallen, zoals aluin, worden gevormd uit oververzadigde oplossingen, zoals de oplossing die je in dit experiment hebt gebruikt. Een oververzadigde oplossing is een oplossing die gedwongen wordt meer atomen water (of een ander oplosmiddel) vast te houden dan normaal het geval is. Je kunt deze oplossingen maken met behulp van warmte of druk. Kristallen kunnen zich vormen wanneer een oververzadigde oplossing een “zaadatoom” of molecuul tegenkomt, waardoor de andere atomen uit de oplossing komen en zich aan het zaad vasthechten.
Wat kun je nog meer proberen? Kun je hetzelfde experiment doen met zout, of suikerkristallen? Hoe denk je dat de kleur in het kristal wordt opgenomen? Denk je dat de voedselkleurstof de vorm verstoort? Zullen er grotere kristallen groeien als je je voorwerp langer in de oplossing laat zitten?
Je kunt hier meer lezen over kristallen en edelstenen.