Wachsende Kupfer-Metall-Kristalle mit Strom

Kupfer metall + Strom = Kupfer metall kristalle. Wie geil ist das!

Die Idee, Kupferkristalle zu züchten, kam mir zuerst aus einem Video des Hinterhofwissenschaftlers.

Da ich mich seit meiner Kindheit für Gesteine und Mineralien interessiere, juckte es mich, es meiner Sammlung hinzuzufügen. Aber schade. Ich wusste nicht, wie man einen macht.

Schneller Vorlauf in die Gegenwart. Ich habe in der Chemie der High School etwas über Elektrolyse gelernt. Und das gab mir … einige Ideen. Aha!

Es war Zeit, meine eigenen Kupferkristalle zu züchten.

Ich hatte etwas Kupfersulfatsalz zur Hand, sowie Altmetall und eine Stromversorgung, die mir mein Onkel gegeben hatte. Es schien alles zu sein, was ich brauchte.

Zuerst musste ich den Elektrolyten herstellen (im Grunde ein leitfähiges Bad, in dem Kristalle wachsen). Dazu löste ich ca.15g Kupfer(II)sulfat in 300 ml Wasser auf. Die resultierende Lösung wurde blau.

Als nächstes goss ich alles in ein rundes Glas. Dann wickelte ich eine Kupferplatte in das Glas und verband sie mit dem Pluspol. Ich hängte eine zweite, kleinere Platte in der Mitte der Lösung als Minuspol.

Einige Begriffe zur Verdeutlichung:

1. Positive Elektrode aka. anode: Diese Elektrode (in meinem Fall eine gewickelte Kupferplatte) löst sich in der Lösung auf und bildet blaue Kupferionen.
2. Negative elektrode aka. kathode: Auf dieser Elektrode (der kleineren Kupferplatte) bilden sich Kupfermetallkristalle.
3. Die Kupferanode wird geopfert, damit Kristalle auf der Kupferkathode wachsen können.

Ich schaltete die Stromversorgung ein und ließ 0,03A Strom durch die Lösung laufen. Nach einer Stunde begannen sich korallenartige Äste von der Kathode zu schlängeln. Die Dinge sahen gut aus.

Bis die gesamte Anode am nächsten Tag schnappte. Es war allmählich weggefressen worden, bis das Ding einfach abbrach. Es stellte sich heraus, dass ich ein dickeres Stück Kupfer verwenden musste.

Also ging ich zum Baumarkt und kaufte ein 12 Zoll langes Kupferrohr. Das Ding würde nicht in das Glas passen, also habe ich mein Setup geändert:

Endlich lief alles reibungslos. Da dieses sehr informative Video darauf hindeutete, dass ein niedrigerer Strom bessere Kristalle ergibt, senkte ich es auf 0,01 A. Es lief 9 Tage lang und ich machte ein GIF seines Wachstums.

Am 9. Tag hatten sich 4 Zoll des Kupferrohres vollständig aufgelöst. In der Zwischenzeit hatten sich große glänzende Kristalle in einem Bündel um die Kathode gebildet. Als ich den schönen Haufen betrachtete, konnte ich nicht widerstehen, den Kristall länger herauszunehmen, also stoppte ich sein Wachstum. Ich wünschte, ich hätte es nicht getan.

Um meine kostbare Beute zu reinigen, tauchte ich sie in weißen Essig und dann etwas Wasser. Dies liegt daran, dass Kupfermetall, wenn es Luft ausgesetzt wird, oxidiert und eine braune Oxidschicht bildet. Essig löst diese Schicht auf, um das frische, rosa Kupfer darunter freizulegen.

Ich nahm es in die Sonne und machte ein paar Fotos.

Danach habe ich es in einem verschlossenen Behälter aufbewahrt.

Das Gute an Metallkristallen ist, dass sie sich im Gegensatz zu Salz nicht in Wasser auflösen. So können Sie sie so oft waschen, wie Sie möchten.

Kupfer oxidiert und wird mit der Zeit stumpf, aber das lässt sich leicht durch eine schnelle Essigwäsche beheben.

Dies war mein erster erfolgreicher Versuch, Kupfermetallkristalle zu züchten, und ich war sehr zufrieden. Hier ist eine Zusammenfassung meines Prozesses, wenn Sie Ihren eigenen anbauen möchten:

• Geräte und Materialien: 12-Zoll-Kupferrohr, Kupferplatte, ein großer Kunststoffbehälter, 30-V-Netzteil mit Krokodilklemmen und 300 ml 50 g / L Kupfer (II) sulfat-Lösung
• Tauchen Sie die 2 Elektroden in Lösung.
• Verbinden Sie das Rohr mit der positiven Elektrode und die Platte mit der negativen Elektrode.
• Schalten Sie die Stromversorgung ein.
• Halten Sie den Strom konstant bei 0,01A.
• Warten Sie 9 Tage.
• Entfernen Sie den Kristall und waschen Sie ihn vorsichtig mit Essig und dann mit Wasser.

Da ich noch 8 Zoll Kupferrohr hatte, beschloss ich, den Strom zu ändern, um zu sehen, welche Art von Kristallen ich bekommen würde. Wenn Sie an einer detaillierteren Untersuchung von Kupfermetallkristallen + sehr coolen Bildern interessiert sind, klicken Sie hier für Teil 2.