Geologia

Denborak eragina du kristaletan?

Sarrera

Helburuak

Erabilitako materiala

Arretazko neurriak / Aholkuak

Prozedura esperimentala zehatza

Galderak

Aplikazioak eta bitxikeriak

Sakontzeko

Kristalak inguratzen gaituzten objektu zoragarriak dira, nahiz eta askotan gu horretaz ez ohartu. Aurkitu genituen lehenengo kristaletatik, Lurra osatzen duten mineralak, gizakiak haiekiko erakarpena izan dute. Haien forma poliedriko eta erakargarriek salatzen dituzte, haien aurpegiek osatzen dituzten angeluek, sarritan distira ikusgarriak, baina batez ere haien propietate fisikoek, gure teknologian etengabe erabiliak izatearen arrazoia. Gatz arruntatik laser berrietara, azukretik erdieroaletara, eta hondartzako aretik hartzen dugun farmakoetara, kristalak nonahi daude. Haietako asko mikroskopikoak dira, baina batzuk hainbat metroko tamainara iristen dira, Naica kobazuloko igeltsuzko kristal erraldoi famatuak bezala, Mexikon.

**Naicako kobazuloko kristal erraldoiak (Mexiko)**

Kristaltze prozesuan hainbat aldagaik parte hartzen dute, hala nola tenperatura, hozte-abiadura eta kristalizatu nahi dugun horren disolbagarritasuna. Gure materiala disolbatu eta berotzen dugunean, hoztuz doan heinean, kristal-nukleo txikiak eratzen dira, zeinekin disolbatutako molekulak batuz doazen, eta horrela kristal-sarea hazten da.

Haziko dituzun kristalak monoamonio fosfatozkoak (ADP) dira, uretan disolbagarria den substantzia bat. Erabiliko dugun metodoa hoztearen teknika da. Horren funtsa ADP-a, azukrea bezala, ur berotan ur hotzetan baino gehiago disolbatzean datza.

Kristalak hazi eta kristalizazio-tekniken teoria ezagutu.

Kristalizazio-ekipamendua:

300 g monoamonio fosfato (NH₄H₂PO₄) duen poltsa bat

Plastikozko edalontzi bat

Poliestirenozko kutxa bat

Bero-iturri bat (adibidez, berotzeko plaka bat)

Gutxienez litro bateko bolumena duen ontzi bat (matrazea, hauspeakin-ontzia, lapikoa…)

Litro erdi bat ur (500 mL)

Irabiatzeko tresna bat, beirazkoa ahal bada

Material xurgatzailea (papera, zapia…)

Material isolatzailea ontzia eusteko (eskularruak, zapia…)

Laborategiko termometroa (hautazkoa)

Saihestu burua zuzenean disoluzio gainean jartze.
Kontuz, ez erre! Material oso beroaz lanean ari zara.
Elikadura-koloratzaileak erabili ahal dituzu kolore ezberdinetako kristalak lortzeko.
Ahalegindu kristalak behatu eta argazkiak ateratzen denboran zehar kristalizatzen diren birtartean.

Bota poltsaren edukia (300 g monoamonio fosfato) aukeratutako ontzian (gutxienez litro bateko bolumena duen matrazea edo hauspeakin-ontzia).
Gehitu litro erdi bat ur (500 mL) eta jarri ontzia berotzen.
Kontuz irabiatu gatza azkarrago disolba dadin.
Jarraitu berotzen disoluzioa irakitera iritsi arte.

Hemendik aurrera grafiko sinple honi jarraituko diogu, non tenperatura gure disoluzioaren kontzentrazioaren aurka irudikatzen den. Irakitera iritsi zara (100ºC), eta ADP kopurua 300 gramokoa zen litro erdi batean, hots, 600 gramo litro batean.

Itzali bero-iturria eta utzi disoluzioa hozten bost minutuz errazago maneiatzeko.
Egiaztatu plastikozko edalontzia poliestirenozko kutxan dagoela.
Bota disoluzioa poliestirenozko b¡kutxa barruan dagoen edalontzian. Egin kontuz erredurarik ez izateko.
Estali plastikozko edalontzia eta ondoren estali poliestirenozko kutxa.
Utzi giro-tenperaturan jalkitzen ireki gabe.
Egun pare bat igaro eta gero, gure disoluzioa giro-tenperaturan dagoenean, kristal handiak eratu dira.

Orain kristal handiagoak egiten saiatu ahal zara, horretarako aurreko esperimentuko kristala hazia moduan erabiliz (hautazkoa).

Atera kontuz edalontzitik eta ipini paper baten gainean mahaia ez zikintzeko.
Bota edalontziaren eduki likidoa disoluzioa berotu zenuen ontzian, hondoan dagoen hauts zurixka bota gabe.
Bota hauts zurixka, igeltsu baino ez da. Garbitu edalontzia, ipini kristala barruan eta sartu edalontzia poliestirenozko ontzian.
Gehitu 75 g beste poltsa baten edukitik eta litro laurden bat ur (250 mL) berotuko duzun ontzian. Berotu irakin arte.
Utzi hozten bost minutuz eta bota kristala duen edalontzian. Egin kontuz erredurarik ez izateko.
Estali plastikozko edalontzia eta ondoren estali poliestirenozko kutxa.
Utzi giro-tenperaturan jalkitzen ireki gabe.
Utzi egun batzuez (adibidez, astebete).
Lan osagarria (hautazkoa): Saia zaitezke substantzia arrunten kristalak lortzen, hala nola gatza edo azukrea, prozedura antzekoa da (amaieran adibide batzuk daude, bideoen zerrendan)
Lan osagarria 2 (hautazkoa): Kristalak kolorezta daitezke aldez aurretik disoluzioari elikadura-kolorantea gehitzen badiozu. Disoluzioan sartutako objektuetan haztea ere lor dezakezu, baita bertikalean ere disoluzioaren ontzi barruan hari edo soka bat zintzilik uzten baduzu.

Zer behatzen duzu denbora pasa ahala?
Grafikoaren zein puntutan dago disoluzioa irakitera iristen denean? Eta giro-tenperaturara hozten denean?
Zer gertatuko litzateke disoluzioa azkar hoztuko bagenu?

Natura existitzen den laborategirik aurreratuena da. Lurran jada 5300 kristal natural edo mineral mota inguru ezagutzen ditugu. Orokorrean, ehunka mila urte behar dute kristalizatzeko. Gizakiok kristalizazio-teknika ezagutu eta zientziaren hainbat arlotan erabiltzen dugu, hala nola biomedikuntza, kimika, geologia, fisika edo materialen zientzia, besteak beste. Edozein material kristalizatzea lortuz gero, ezaguna edo ezezaguna, X-izpien difrakzioaren teknikaren bidez haren egitura molekularra az

ter dezakegu (atomoak, ioiak edota molekulak egituran nola daude ordenatuta) eta, beraz, ezagutu haren propietateak eta nola aplikatu. Ikerlan-arlo honi kristalografia esaten zaio, eta zientziaren historiaren aurrerapen handiak, ADNren egituraren aurkikuntza bezala, horri esker lortu dira. Kristalografoek ikertzen dute gure bizimodua aldatuko duten materialak, hala nola grafenoa, nanopartikulak edo medikamentu berriak.