Basta una scintilla per accendere un fuoco, e basta un solo atomo per agire come seme per la formazione dei cristalli. Nelle giuste condizioni, gli atomi dell’allume si uniscono come pezzi di un puzzle per formare grandi cristalli. Ho scritto qualche anno fa su come far crescere un grande cristallo di allume, ma questo esperimento è ancora più divertente. E’ anche più facile per i bambini piccoli, dato che richiede meno coordinazione piccolo-motoria.
L’allume è anche chiamato solfato di potassio e alluminio. È usato nel decapaggio e si trova nel lievito in polvere. Puoi far crescere dei bei cristalli di allume a casa con qualche barattolo di allume, acqua e qualsiasi oggetto che non ti dispiaccia coprire con la colla. Abbiamo fatto dei falsi geodi rompendo delle uova a metà e lavandole, ma abbiamo anche incrostato un gambo d’uva e uno squalo di plastica.
Per fare questo esperimento, avrete bisogno di colla, 3/4 di tazza di allume dalla sezione spezie del negozio di alimentari (4 o 5 piccoli barattoli dovrebbero bastare), acqua e qualsiasi cosa vogliate ricoprire di cristalli. Ci vogliono tre giorni per completarlo.
Il primo giorno, dipingi la colla sugli oggetti su cui vuoi far crescere i cristalli. Se stai facendo dei “geodi”, applica un sottile strato di colla all’interno di un guscio d’uovo che è stato tagliato a metà, lavato e asciugato. Poi, cospargi un po’ di allume in polvere sulla colla e lascia asciugare durante la notte. Abbiamo ricoperto pesantemente il nostro oggetto con l’allume, ma avremmo potuto far crescere cristalli più grandi se ne avessimo usato meno. Ogni particella di allume agisce come un seme per la crescita dei cristalli. Più sono vicine tra loro, meno spazio avranno i cristalli per crescere.
Il secondo giorno, sciogliere 3/4 di tazza di allume in 2 tazze di acqua bollendo. Questo passo richiede la supervisione di un adulto. Assicurati che tutto l’allume si dissolva (può sembrare ancora un po’ torbido) e lascia raffreddare la soluzione. Questa è la tua soluzione supersatura di allume.
Dopo circa 30 minuti, quando la soluzione è abbastanza fredda da poter essere maneggiata in sicurezza, immergi delicatamente il tuo oggetto nella soluzione di allume. Per il colore, potete aggiungere una grossa spruzzata di colorante alimentare. Lascia il tuo progetto per tutta la notte per far crescere i cristalli.
Il terzo giorno, rimuovi delicatamente il tuo oggetto dalla soluzione di allume e lascialo asciugare. Come appare? Disegnalo o fai una foto da mettere nel tuo quaderno di scienze!
I cristalli sono reti geometriche di atomi. Immagina una recinzione tridimensionale a maglie di catena, e ti farai un’idea. Alcuni cristalli crescono solo in certe forme. Per esempio, i diamanti sono sempre a forma di cubo quando si formano. Se gli atomi si sono uniti per formare un piccolo diamante o uno grande, sarà sempre a forma di cubo!
Alcuni cristalli, come l’allume, si formano da soluzioni supersature, come quella che hai usato in questo esperimento. Una soluzione supersatura è una soluzione che è costretta a contenere più atomi d’acqua (o un altro soluto) di quanto farebbe normalmente. Puoi creare queste soluzioni usando il calore o la pressione. I cristalli possono formarsi quando una soluzione supersatura incontra un atomo o una molecola “seme”, inducendo gli altri atomi a uscire dalla soluzione e ad attaccarsi al seme.
Che altro potresti provare? Potresti fare lo stesso esperimento con il sale o i cristalli di zucchero? Come pensi che il colore venga incorporato nel cristallo? Credi che il colorante alimentare ne distrugga la forma? Cresceranno cristalli più grandi se lasci il tuo oggetto nella soluzione più a lungo?
Puoi leggere di più su cristalli e gemme qui.