La cristalloculture du sel

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1 La cristalloculture du sel Etape 1 : Sur une balance, pèse environ 50 grammes de sel fin. Dépose le sel dans un verre en plastique. Avec l aide de l un de tes parents, verse de l eau chaude dans le verre doucement, tout en remuant, jusqu à ce que tout le sel soit dissous, c'est-à-dire qu il ait «disparu». SEL Etape 2 : Attache un bout de ficelle ou du fil de pêche (nylon) à un morceau de carton de façon à ce que l'autre extrémité trempe dans la solution de sel, mais la ficelle ne doit pas toucher le fond du verre. Etape 3 : Laisse le liquide refroidir à la température de la pièce. Au bout de quelques heures, tu verras apparaître un amas blanc le long de la ficelle ou du fil de pêche. Ce sont des petits «cristaux». Pour un plus gros cristal, suis l étape suivante :

2 Etape 4 : Choisis un petit cristal suspendu au bout de la ficelle ou du fil de nylon. Attache-le à un crayon. Récupère la solution de sel, et suspends le cristal dans le verre de façon à ce qu il trempe dans le liquide. Mets-le dans un endroit calme. Attends une semaine, tu obtiendras un cristal de forme originale, plus gros. Conseil : Pour obtenir un cristal coloré, ajoute à la solution un peu d encre de couleur jllysiak@hotmail.fr

3 Fabriquer des cristaux : les magiciens de l ALMF vous montrent comment faire Matériel : Du sulfate de potassium (pierre d alun), un récipient en verre (cristallisoir), un agitateur en verre, un morceau d ardoise. Production de cristaux isolés dans le cristallisoir Dissoudre environ 40 grammes d alun dans 100 cm3 d'eau chaude. Verser dans le cristallisoir. En une nuit apparaissent des cristaux qu'il faudra isoler pour la séance suivante. Les stries de croissance, très visibles sur ces images, montrent que l'accroissement se fait par empilement concentrique de matière par rapport au germe initial.

4 Croissance libre des cristaux. Préparer dans un récipient une nouvelle solution de 80 grammes d alun dans 200 cm 3 d'eau chaude et attendre un quart d heure pour que la solution refroidisse. Ensuite, mettre le morceau d ardoise à plat dans le cristallisoir. Voici le résultat au bout de 24 heures. On peut effectuer l opération avec du sulfate de cuivre jllysiak@hotmail.fr

5 La liqueur de cailloux et les jardins chimiques De 1905 à 1910, le médecin Stéphane Leduc a étudié toutes les possibilités de combinaison entre des sels métalliques et le silicate de sodium. Il pensait avoir "recréé une vie synthétique" en observant ces croissances surprenantes à base de composés complètement inertes. Appelé "liqueur de cailloux", le silicate de sodium permet de réaliser cette expérience utilisant des sels métalliques en vue d'obtenir des structures semblables à des coraux ou à des algues sous-marines. En 2000, les travaux de Leduc ont été repris par la physicienne américaine Evelyne Fox Keller. 1 Précautions Porter des gants et des lunettes de protection. Éviter tout contact avec la solution de silicate de sodium, car celle-ci est très corrosive. 2 Matériel Un récipient de 2 L Silicate de sodium Eau distillée Sels métalliques : Sulfate de cuivre, sulfate de nickel, sulfate de fer, chlorure de cobalt, chlorure de fer, sulfate de manganèse.

6 3 Expérience Préparer la solution dans le récipient en mélangeant moitié silicate de sodium et moitié eau distillée. Saupoudrer la surface de sulfate de nickel puis ajouter les autres sels métalliques. Après quelques secondes, on remarque que le sulfate de nickel pousse comme de l herbe. Les autres sels métalliques forment des tiges de différentes formes et couleurs selon le sel. Au bout de 30 minutes, la forêt a terminé sa croissance. 4 Explication L'explication est une combinaison entre la poussée d Archimède et l osmose : L'osmose : Avec du silicate de sodium, les ions métalliques forment des silicates métalliques. Une enveloppe solide mais perméable se forme autour du produit. À cause de la différence de concentration entre l'intérieur et l'extérieur de la membrane et parce que cette paroi est poreuse, l'eau entre par osmose. La pression à l'intérieur de l'enveloppe augmente jusqu'à sa rupture. La poussée d'archimède : Elle est due à la différence de densité entre le silicate de sodium et l'intérieur de l'enveloppe poreuse. Par osmose, l'eau qui entre dans les enveloppes dissout le sel métallique s'y trouvant et la densité diminue. Lorsque celle-ci devient inférieure à la densité de la solution de silicate, une force dirigée de bas en haut (la poussée d'archimède) provoque la rupture de l'enveloppe, et le liquide monte à travers la solution de silicate en formant des branches. La couleur dépend de l'ion métallique : ION Couleur Cu 2+ Ni 2+ Fe 2+ Fe 3+ Bleu Vert clair Vert foncé Orange à rouille Co 2+ Rose, vert, bleu à mauve Ca 2+ Mn 2+ Blanc Blanc, rose pâle à beige