Cristaux De Cuivre Métalliques En Croissance Utilisant L’Électricité

Cuivre métal + Électricité = Cristaux de cuivre métal. Comme c’est cool!

J’ai d’abord eu l’idée de faire pousser des cristaux de cuivre à partir d’une vidéo du scientifique de Backyard.

Comme je m’intéresse aux roches et aux minéraux depuis que je suis enfant, j’ai eu envie de l’ajouter à ma collection. Mais dommage. Je ne savais pas comment en faire un.

Avance rapide jusqu’au présent. J’ai appris l’électrolyse en chimie au lycée. Et ça m’a donné … quelques idées. Ah!

Il était temps de faire pousser mes propres cristaux de cuivre.

J’avais du sel de sulfate de cuivre sous la main, ainsi que de la ferraille et une alimentation que mon oncle m’avait donnée. Ça me semblait tout ce dont j’avais besoin.

J’ai d’abord dû fabriquer l’électrolyte (essentiellement un bain conducteur dans lequel faire pousser des cristaux). Pour ce faire, j’ai dissous environ 15g de sulfate de cuivre (II) dans 300 ml d’eau. La solution résultante est devenue bleue.

Ensuite, j’ai versé le tout dans un pot rond. Ensuite, j’ai enroulé une plaque de cuivre dans le pot et je l’ai connectée à la borne positive. J’ai suspendu une deuxième plaque plus petite au milieu de la solution en tant que borne négative.

Quelques termes pour clarifier les choses:

1. Électrode positive aka. anode: Cette électrode (une plaque de cuivre enroulée dans mon cas) se dissoudra dans la solution pour former des ions cuivre bleus.
2. Électrode négative aka. cathode: Des cristaux de cuivre se formeront sur cette électrode (la plus petite plaque de cuivre).
3. L’anode en cuivre sera sacrifiée pour que les cristaux puissent se développer sur la cathode en cuivre.

J’ai allumé l’alimentation et laissé 0,03 A de courant traverser la solution. Après une heure, des branches ressemblant à du corail ont commencé à serpenter de la cathode. Les choses allaient bien.

Jusqu’à ce que l’anode entière se casse le lendemain. Il avait été progressivement rongé jusqu’à ce que la chose se détache. Il s’avère que j’ai dû utiliser un morceau de cuivre plus épais.

Je suis donc allé à la quincaillerie et j’ai acheté un tuyau en cuivre de 12 pouces de long. La chose ne rentrerait pas dans le bocal en verre, alors j’ai changé ma configuration en ceci:

Enfin, tout s’est bien passé. Comme cette vidéo très informative suggérait qu’un courant plus faible donne de meilleurs cristaux, je l’ai abaissé à 0,01A. Il a duré 9 jours et j’ai fait un GIF de sa croissance.

Le 9e jour, 4 pouces du tuyau de cuivre s’étaient complètement dissous. Pendant ce temps, de gros cristaux brillants s’étaient formés autour de la cathode. En regardant la belle grappe, je n’ai pas pu résister à retirer le cristal plus longtemps, alors j’ai arrêté sa croissance. J’aimerais ne pas le faire.

Pour nettoyer ma précieuse cargaison, je l’ai trempée dans du vinaigre blanc, puis un peu d’eau. En effet, lorsque le cuivre métallique est exposé à l’air, il s’oxyde et forme une couche d’oxyde brun. Le vinaigre dissoudra cette couche pour révéler le cuivre frais et rose en dessous.

Je l’ai sorti au soleil et j’ai pris quelques photos.

Après cela, je l’ai stocké dans un récipient scellé.

La bonne chose à propos des cristaux métalliques est que contrairement au sel, ils ne se dissolvent pas dans l’eau. Vous pouvez donc les laver autant de fois que vous le souhaitez.

Le cuivre s’oxyde et devient terne avec le temps, mais cela est facilement réparé par un lavage rapide au vinaigre.

C’était ma première tentative réussie de culture de cristaux métalliques de cuivre, et j’en étais très heureux. Voici un résumé de mon processus si vous voulez développer le vôtre:

• Appareils et matériaux: tuyau en cuivre de 12 pouces, plaque de cuivre, un grand récipient en plastique, alimentation 30V avec pinces crocodiles et 300 ml de solution de sulfate de cuivre (II) à 50 g / L
• Trempez les 2 électrodes dans la solution.
• Raccordez le tuyau à l’électrode positive et la plaque à l’électrode négative.
• Allumez l’alimentation.
• Gardez le courant constant à 0,01A.
• Attendez 9 jours.
• Retirez le cristal et lavez-le doucement avec du vinaigre, puis de l’eau.

Comme j’avais encore 8 pouces de tuyau en cuivre, j’ai décidé d’essayer de changer le courant pour voir quel type de cristaux j’obtiendrais. Si vous souhaitez voir une étude plus détaillée des cristaux de cuivre et des images très intéressantes, cliquez ici pour la partie 2.