Albero di cristallo

L’albero di cristallo è un’esperienza che può essere realizzata con sostanze reperibili in casa e costituisce non solo una decorazione per le case in occasione del Natale, ma anche un esperimento istruttivo perché costituisce un’applicazione pratica di alcuni importanti concetti.

Come avviene in molti fenomeni chimici, tra magia e alchimia, l’albero di cristallo prevede la crescita di cristalli su un albero spoglio. I cristalli sono bianchi, ma si può tingere il liquido o l’albero con un colorante alimentare per cambiare il loro colore.

Quindi si possono far crescere cristalli bianchi su un albero verde per farli sembrare neve, trasformare un albero di cartone marrone in un albero verde o fiorito o aggiungere ornamenti colorati a un albero di Natale.

Sebbene possa essere facilmente realizzato in casa, l’albero di cristallo, somiglia in qualche modo al giardino chimico realizzato dal chimico e alchimista tedesco Johann Rudolf Glauber che descrisse questa reazione detta giardino chimico già nel 1646.

L’albero di cristallo è una delle tante reazioni incredibili e inaspettate che destano stupore anche agli addetti ai lavori. Tra esse, vi sono, ad esempio, il serpente del Faraone, il giardino chimico, l’albero di Diana, il dentifricio dell’elefante, le caramelle che esplodono, l’eruzione vulcanica in laboratorio, oltre la reazione di Landolt e le reazioni oscillanti.

Materiali per l’albero di cristallo magico

90 mL di acqua
6 cucchiai di sale da cucina non iodato o, in alternativa, cloruro di calcio, borace o solfato di magnesio noto come sale di Epsom
90 mL di azzurrante ottico per bucato
15 mL di ammoniaca per uso domestico
coloranti alimentari

Le sostanze devono essere mescolate per formare una soluzione. L’albero di cristallo è realizzato utilizzando una sagoma di albero di cartone o di spugna la cui base viene immersa in una soluzione appositamente preparata e, nel corso del tempo, piccoli cristalli cresceranno sulle estremità dei rami. Dopo circa 2 ore, si formeranno gruppi di cristalli alle estremità dei rami.

Se si desidera un albero di cristallo bianco che ricorda un albero innevato non devono essere utilizzati i coloranti alimentari. L’azzurrante ottico per bucato può essere sostituito dal pigmento blu di Prussia. Vi sono diversi fattori che influenzano la velocità di crescita dei cristalli sull’albero di cristallo.

Le correnti d’aria influenzeranno la crescita dei cristalli sui rami dell’albero e, il lato dell’albero rivolto verso l’aria, subisce una maggiore velocità di evaporazione e pertanto i cristalli si formano prima.  Anche la luce solare influenza la crescita poiché il calore causa una rapida velocità di evaporazione.

Crescita dell’albero di cristallo

Per la crescita dell’albero di cristallo, qualora si opti per una sagoma di spugna, occorre intridere la sagoma in acqua e poi strizzarla bene per eliminare l’acqua in eccesso. Se si preferisce una sagoma di carta è necessario che la carta non sia cerata né lucida. In entrambi i casi è necessario che l’albero albero possa restare in piedi da solo.

Disporre l’albero in un recipiente basso e versare la soluzione preparata. Quest’ultima sale per capillarità e quantità di liquido presente nel recipiente diminuisce man mano che risale verso l’alto nell’albero. Infatti i pori della spugna o gli spazi tra le fibre nella carta consentono al liquido di fluire tramite azione capillare.

La capillarità si riferisce al modo in cui un liquido può salire o scendere in un piccolo spazio bagnato o asciutto, ed è causata dalle forze intermolecolari. Quando la forza di adesione tra il liquido e il solido costituito dalle pareti del tubo supera la coesione del liquido, si verifica il fenomeno di salita capillare ed è lo stesso processo che consente alle piante di ottenere acqua e nutrienti dal terreno nel tronco, negli steli e nelle foglie.

Mano a manco che la soluzione sale per capillarità quando arriva sulla superficie evapora azione accelerata dall’ammoniaca. I cristalli si formano dal sale e dall’azzurrante ottico che forma una sospensione colloidale. Le particelle di blu di Prussia si depositano sulla superficie della spugna o della carta e agiscono come un sito di nucleazione per gli ioni del sale che si cristallizza quando evapora abbastanza acqua da formare una soluzione satura.

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