1、五水硫酸铜单晶的培养2012 级化学二班：周泽荃 周帅摘要： 以自制的五水硫酸铜粗晶体为原料，自主探索培养五水硫酸铜单晶的培养方法，并对探索过程中的经验和教训做出总结。此方法对溶液浓度的控制要求高，原料利用率高，晶型较好。 关键词 ：五水硫酸铜 晶核 单晶培养一、实验原理五水硫酸铜在水中的溶解度温度（） 0 10 20 30溶解度（g） 14.3 17.4 20.7 25温度（） 40 60 80 100溶解度（g） 28.5 40 55 75.4原理一：根据五水硫酸铜晶体在不同温度下的溶解度，配置一系列浓度梯度的硫酸铜溶液，室温下放置，自然蒸发至长出晶核，并比较晶核质量。原理二：配置室温下的
2、硫酸铜饱和溶液，放入一粒晶核，自然生长出形状规则的五水硫酸铜单晶。二、实验部分实验仪器和药品仪器：烧杯，量筒，表面皿，抽滤装置，水浴锅，玻璃棒，电磁加热器 药品：五水硫酸铜粗晶体，蒸馏水，2mol/L 硫酸溶液实验步骤方法一1、五水硫酸铜的提纯 用重结晶法，加热浓缩五水硫酸铜溶液，自然冷却得晶体，抽滤，保留固体。重复步骤，直至得到的深蓝色固体。2、晶核的培养 将制得的硫酸铜晶体溶于蒸馏水中配成约 70 时的饱和溶液，静置冷却约半天，即可得到小晶体。挑出 1 粒晶型较好，体积较大的作为晶核。3、单晶的培养 向析出晶体后的饱和溶液中加入少量的五水硫酸铜产品，水浴加热溶解，配成稍高于室温的饱和溶液，
3、倾析法除去未溶解的固体。加入稀硫酸，以防止硫酸铜在单晶生长过程中水解。用头发丝绑住晶核，置于溶液中部培养。定期检查生长情况，补充硫酸铜饱和溶液。方法二1、五水硫酸铜的提纯 用重结晶法，加热浓缩五水硫酸铜溶液，自然冷却得晶体，抽滤，保留固体。重复步骤，直至得到的深蓝色固体。2、晶核的培养 查五水硫酸铜溶解度表，在室温条件下配置 3 种相近浓度硫酸铜溶液各 10mL。静置，并挑选晶核。3、单晶的培养 在室温条件下配制 50mL 饱和硫酸铜溶液，用头发丝绑住晶核，置于溶液中部培养。定期检查生长情况，补充硫酸铜饱和溶液。三、探究过程1、我们首先采用了方法一，其长出晶核的时间短，数量多，但是质量较差；单
4、晶培养中，形状不规则，烧杯底部出现了大量结晶。由于没有详细的实验数据和较好的单晶，我们放弃了继续培养，产品溶解回收，用于方法二的培养。2、在实验室室温 23的条件下，我们配置了1.08mol/L,1.18mol/L,1.28mol/L 的硫酸铜溶液，静置三天。在 1.08mol/L 的溶液中未长出晶核，在 1.18mol/L 的溶液中长出了单个形状较好的晶核，在1.28mol/L 的溶液固体沉积在烧杯底部，没有合适的晶核。3、方法二培养的单晶，生长速度慢，但形状较好。培养末期，受室温骤降影响，晶体生长速度过快，单晶一角有缺陷。在保留照片后，我们加入硫酸溶解了部分晶体继续培养，但结果不甚理想。保
5、留培养末期照片。四、实验结果在初始室温 23 摄氏度的条件下，利用重结晶得到的较纯固体，在1.18mol/L 的条件下培养三天得到形状规则晶核，并在室温下饱和溶液中长期培养得到较大的深蓝透明略有白色絮状的斜六棱柱晶体。五、实验反思1、结晶时溶液浓度不宜过大，浓度过大，结晶过快，形成的晶体晶型多不完美，还会形成多晶。2、不要频繁查看晶体，结晶时，要放在温度较低的暗处，这样有利于晶体的形成。3、配置硫酸铜溶液过程中，要在加入其固体前加入硫酸，一方水解。若水解，晶体中就会有白色絮状物。4、实验对室温有较高要求，应根据环境温度及时调整实验方案。5、采用白色细软的头发培养出的晶体形状较为完美，不会有杂色的影响。6、务必详细记录实验数据，以备后查。7、方法二培养的晶核因为生长在烧杯底部，形状扁平，不利于后期培养，有待改进。
