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Comment faire pousser des cristaux de bismuth

Comment faire pousser des cristaux de bismuth

Le bismuth est l’un des cristaux de métal les plus faciles et les plus beaux que vous puissiez cultiver vous-même. Les cristaux ont une forme de trémie géométrique complexe et fascinante et sont de couleur arc-en-ciel à partir de la couche d'oxyde qui se forme rapidement sur eux. Suivez ces instructions pas à pas pour faire pousser vos propres cristaux de bismuth.

Matériaux de cristal de bismuth

  • Bismuth
  • 2 tasses à mesurer en acier inoxydable ou des canettes d'aluminium que vous avez coupées en deux pour faire des bols peu profonds
  • Réchaud, plaque chauffante ou chalumeau au propane

Vous avez quelques options pour obtenir du bismuth. Vous pouvez utiliser des platines de pêche sans plomb (par exemple, Eagle Claw fabrique des platines sans plomb avec du bismuth), vous pouvez utiliser des munitions sans plomb (le tir indiquera que le bismuth est fait sur l'étiquette) ou vous pouvez acheter du bismuth. métal. Le bismuth est facilement disponible chez les détaillants en ligne, tels qu'Amazon.

Bien que le bismuth soit beaucoup moins toxique que d'autres métaux lourds, ce n'est pas exactement ce que vous voulez manger. Si vous utilisez des tasses à mesurer en acier, il serait préférable de les utiliser uniquement pour le projet de bismuth et non pour la nourriture. Si vous ne possédez pas de canettes d’aluminium ou si vous êtes préoccupé par le revêtement plastique que l’on trouve souvent sur les canettes, vous pouvez fabriquer un bol en papier aluminium.

La qualité des cristaux que vous obtenez dépend en partie de la pureté du métal. Assurez-vous donc que vous utilisez du bismuth et non un alliage. Une façon de s'assurer de la pureté consiste à refondre un cristal de bismuth. Il peut être utilisé encore et encore. Autrement, vous feriez bien de lire les critiques de produits d'un fournisseur pour savoir si le produit est suffisamment pur pour la cristallisation.

Cristal de bismuth en croissance

  • Matériaux: élément en bismuth (métal) et récipient en métal résistant à la chaleur
  • Concepts illustrés: Cristallisation à partir d'un fondu; Structure cristalline de la trémie métallique
  • Temps requis: moins d'une heure
  • Niveau: débutant

Cultiver des cristaux de bismuth

Le bismuth ayant un point de fusion bas (271 ° C ou 520 ° F), il est facile de le faire fondre à haute température de cuisson. Vous allez faire pousser les cristaux en faisant fondre le bismuth dans une "coupelle" en métal (qui aura un point de fusion plus élevé que le bismuth), séparer le bismuth pur de ses impuretés, laisser le bismuth se cristalliser et évacuer le liquide restant bismuth des cristaux avant qu'il ne gèle autour des cristaux. Rien de tout cela n’est difficile, mais il faut un peu de pratique pour bien refroidir le temps de refroidissement. Ne vous inquiétez pas, si votre bismuth gèle, vous pouvez le refondre et essayer à nouveau. Voici les étapes en détail:

  • Placez le bismuth dans l'un de vos plats en métal et faites-le chauffer à feu vif jusqu'à ce qu'il fonde. C'est une bonne idée de porter des gants car vous produisez un métal en fusion, ce qui ne vous rendra pas service si cela éclabousse votre peau. Vous verrez une peau à la surface du bismuth, ce qui est normal.
  • Préchauffez l'autre récipient en métal. Versez délicatement le bismuth fondu dans le récipient propre et chauffé. Vous voulez verser le bismuth pur de sous la peau grise, qui contient des impuretés qui pourraient affecter négativement vos cristaux.
  • Placez le bismuth propre dans son nouveau conteneur sur une surface calorifugée (par exemple, replacez le conteneur sur le brûleur, mais éteignez-le). La vitesse de refroidissement du bismuth affecte la taille et la structure des cristaux résultants, vous pouvez donc jouer avec ce facteur. Généralement, un refroidissement plus lent produit des cristaux plus gros. Tu fais ne pas vouloir refroidir le bismuth jusqu'à ce qu'il soit solide!
  • Lorsque le bismuth a commencé à se solidifier, vous souhaitez vider le bismuth liquide restant des cristaux solides. Cela se produit après environ 30 secondes de refroidissement. Vous pouvez dire que le moment est propice pour verser le liquide loin de vos cristaux lorsque le bismuth est défini, mais que vous ne pouvez pas vous tromper. Cela semble scientifique, non?
  • Une fois que les cristaux ont refroidi, vous pouvez les sortir du récipient en métal. Si vous n'êtes pas satisfait de l'apparence de vos cristaux, faites fondre le métal et laissez-le refroidir jusqu'à ce qu'il soit parfait.

Si vous avez du mal à extraire le cristal de bismuth du récipient, vous pouvez essayer de le refondre et de le verser dans un récipient en caoutchouc silicone souple. Sachez que le silicone n’est bon que jusqu’à 300 ° C, ce qui est à peine supérieur au point de fusion du bismuth. Vous devez faire fondre le métal dans un récipient et vous assurer qu'il est suffisamment refroidi pour commencer à se solidifier avant de le transférer sur le silicone.

Pourquoi le bismuth est coloré en arc-en-ciel

À l'état pur, le bismuth est un métal rose argenté. Lorsqu’elle est exposée à l’oxygène (comme dans l’air), la couche d’oxyde résultante varie du jaune au bleu. De minuscules variations de l'épaisseur de la couche d'oxyde font interférer les longueurs d'onde de la lumière réfléchie, produisant ainsi tout l'arc-en-ciel.