Войти
Сравнение химических садов, выращенных учеными НАСА на Международной космической станции (слева) и на земля (справа) 
Воспроизвести медиа Химический сад при выращивании 
хлорида кобальта (II) 
Химический сад A химический сад - эксперимент в химии обычно выполняется путем добавления солей металлов, таких как сульфат меди или хлорид кобальта (II), к водному раствору силиката натрия ( иначе известный как жидкое стекло). Это приводит к росту растений-подобных форм от минут до часов.
Химический сад был впервые обнаружен и описан Иоганном Рудольфом Глаубером в 1646 году. В его первоначальном виде химический сад включает введение кристаллов хлорида железа (FeCl 2) в раствор силиката калия (K2SiO 3).
Химический сад основан на том, что большинство силикатов переходных металлов нерастворимы в воде и окрашены.
Когда соль металла, такая как хлорид кобальта, добавляется к раствору силиката натрия, она начинает растворяться. Затем он образует нерастворимый силикат кобальта в результате реакции двойного замещения (анионный метатезис ). Этот силикат кобальта представляет собой полупроницаемую мембрану. Поскольку ионная сила раствора кобальта внутри мембраны выше, чем у раствора силиката натрия, который составляет основную часть содержимого резервуара, осмотические эффекты увеличивают давление внутри мембраны. Это приведет к разрыву мембраны с образованием дыры. Катионы кобальта будут реагировать с силикатными анионами на этом разрыве с образованием нового твердого вещества. Так в резервуарах будут образовываться наросты; они будут окрашены (в зависимости от аниона металла) и могут иметь вид растительных структур. Кристаллы , образовавшиеся в результате этого эксперимента, будут расти вверх, поскольку давление на дне резервуара выше, чем давление ближе к верху резервуара, поэтому кристаллы будут расти вверх.
Направление роста вверх зависит от того, что плотность жидкости внутри полупроницаемой мембраны «растения» ниже, чем у окружающего раствора жидкого стекла. Если использовать соль металла, которая образует очень плотную жидкость внутри мембраны, рост идет вниз. Например, зеленый раствор сульфата или хлорида трехвалентного хрома отказывается кристаллизоваться без медленного перехода в фиолетовую форму, даже если его кипятить, пока он не превратится в смолистую массу. Эта смола, если ее суспендировать в растворе жидкого стекла, образует нисходящие веточки. Это связано с тем, что вся жидкость внутри мембраны слишком плотная, чтобы плавать, и поэтому оказывает восходящее давление. Концентрация силиката натрия становится важной для скорости роста.
После прекращения роста раствор силиката натрия можно удалить путем непрерывного добавления воды с очень низкой скоростью. Это продлевает жизнь сада.
В одном конкретном экспериментальном варианте исследователи создали химический сад внутри пробирки.
Обычные соли, используемые в химическом саду, включают:
Сначала химический сад может показаться в первую очередь игрушкой, по этому поводу была проделана серьезная работа. Например, этот химический процесс связан с схватыванием портландцемента, образованием гидротермальных каналов и во время коррозии стальных поверхностей, на которых нерастворимые трубы могут быть сформированным.
Природа роста нерастворимых силикатных трубок, образующихся в химических садах, также полезна для понимания классов связанного поведения, наблюдаемого в жидкостях, разделенных мембранами. По-разному рост силикатных трубок напоминает рост шипов или капель льда, выдавленных над ледяной поверхностью неподвижной воды, модели роста высыхающей жевательной резинки, капающей из ран на деревьях, таких как Эвкалипт, и то, как расплавленный воск образует наросты, похожие на веточки, которые либо капают из свечи, либо всплывают в прохладной воде.
Если условия хорошие, могут возникнуть химические сады в природе. Из палеонтологии есть свидетельства того, что такие химические сады могут окаменеть. Такие псевдокаменелости бывает очень трудно отличить от окаменелых организмов. Действительно, некоторые из самых ранних предполагаемых окаменелостей могут быть окаменелыми химическими садами.
 | Викискладе есть медиафайлы, связанные с Силикатный сад. |
