Clementina Teixeira. Crescimento de Cristais. Crystal Growth.

Professora Auxiliar


Clementina Maria Cardoso Teixeira da Cunha Pereira  

Departamento de Engenharia Química e Biológica
Instituto Superior Técnico
Universidade Técnica de Lisboa
Av. Rovisco Pais
P - 1049-001 Lisboa
Portugal
telefone: (+351) 21 841 9281 / 260 (secretary)
telemóvel:(+351)965654342
fax: (+351) 21 846 44 55 / 57
email:
clementina@ist.utl.pt
 
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Fenix IST  Em construção

 

                                         

 

 Agrupamento de Escolas de Ribeiro Sanches, Penamacor

 http://www.anossaescola.com/penamacor

 

"Construir uma ponte para o interior"

                              

Projecto Ciência Viva: "A Química Descobre a Criança"             

CV/VI/ID976 (2006-2008)      http://www.cienciaviva.pt 

Centro de Química Estrutural - Divulgação da Ciência

Education in Chemistry - Outreach Activities

 

 

Financiamentos: Projectos Ciência Viva "As Rochas Ornamentais e os Minerais Sintéticos-Rede Cristalina"; PRODEP II FOCO, "As Rochas Ornamentais no Ensino da Química", Formação Contínua de Professores; Centro de Química Estrutural, Instituto Superior Técnico, Fundação para a Ciência e Tecnologia, financiamentos plurianuais.

 

Com a colaboração da Prof.Palmira F. Silva  

  

 

Luís Carlos Raposo (filmagens), IST

 Escola Secundária Manuel Cargaleiro

 

Escola Secundária de Palmela

 


 

Galerias e Copyright

 

O objectivo  principal destas Galerias e Páginas Internet não é, a curto prazo, o desenvolvimento de conteúdos científicos ou educacionais.

Esse desenvolvimento está feito, embora parcialmente, na Bibliografia indicada nesta página principal e junto de cada fotografia, e será remetido, a seu tempo, para publicações em revistas científicas/educacionais,  da especialidade.

Pretende-se  apenas apresentar uma galeria de imagens apelativas, destinadas à divulgação da Química e das Ciências nos diversos temas aqui apresentados.

Pretende -se ainda dar mais um passo para a comunicação  com as Escolas associadas ao Instituto Superior Técnico e ao Centro de Química Estrutural do IST, quer através de projectos específicos, como é o caso dos Projectos Ciência Viva, quer através de Protocolos de Cooperação e Formação Contínua de Professores.

A cooperação sem fins lucrativos com outras Instituições é encorajada.

Embora as imagens e conteúdos estejam protegidos pelas leis internacionais de copyright, poderão ser utilizadas pelas escolas que tenham protocolos de colaboração com o Instituto Superior Técnico e Departamento de Engenharia Química e Biológica. Esta utilização não deverá ser exaustiva, nem abusiva, nem dirigida para fins lucrativos. Deverá ser dada a referência dos trabalhos, em local bem visível, não esquecendo a referência dos artigos mencionados em rodapé, se for o caso. Os "links" ou hiperligações são bem-vindos. Desde que correctamente citados, todos os conteúdos são de download grátis. A abertura das páginas deve ser feita a partir do Internet Explorer.

Para estar a par das novidades, inscrevam-se no nosso clube "Rede Cristalina", enviando apenas um email.

 

 


Galleries and Copyright

 

The main goal of these galleries and Internet pages it is not, at least at this stage, to develop educational or scientific contents.

It is our goal to show beautiful images connected to Chemistry and other related Sciences, mainly Crystal Growth and Chemical Microscopy.

The scientific or educational procedures related to the images displayed are included in the bibliography cited above, together with each picture, or to be published.

The major goal of the galleries it is to promote Chemistry in Portuguese Schools or other Institutions in cooperation with Instituto Superior Técnico.

Cooperation abroad is also welcome.

These images are covering 14  years of research on Education in Chemistry, at Centro de Química Estrutural, Instituto Superior Técnico, within the scope of Projects like Ciência Viva and others from the Department of Chemical Engineering and Biology.

Pictures are supposed to be beautiful but, as many of them were obained in schools, and sometimes by students, they may be  not of high quality but still, they represent their efforts and enthousiasm for Chemistry. I think they deserve our respect.

Copyright protected. However, the use of the images is allowed, as long as the citation is correctly given and for non-commercial usages only. Links are encouraged. The download should be made through the Internet Explorer, and it is completly free, although copyright protected.

 


Crescimento de cristais por nucleação heterogénea

Método "On the Rocks" 

 

Crystal Growth by Heterogeneous nucleation "On the Rocks"

 

Todas as imagens protegidas por Copyright 1997, Instituto Superior Técnico e publicadas  em algumas  revistas  mencionadas nas legendas, com cedência de copyright.

Imagens na sua maioria incluídas em:

-Clementina Teixeira, "O Livro das Pedras", edição da autora, IST, Lisboa, Novembro de 1995. Manual dos Kits "On the Rocks" e catálogo de substâncias de cristalização fácil.

-Clementina Teixeira, Atlas de Cristais e Crescimento de Cristais em Laboratório, Centro de Química Estrutural e Departamento de Engenharia Química, IST, publicação interna em CD, 2004.

-Clementina Teixeira,  Módulos de Experiências de Química, Colectânea de Imagens, Centro de Química Estrutural e Departamento de Engenharia Química, IST, publicação interna em CD, 2004. 

-Clementina Teixeira, “As Rochas Ornamentais e Os Minerais Sintéticos”, Vídeo nº1, Departamento de Engenharia Química e Centro de Química Estrutural, Instituto Superior Técnico, 1997, Junho 2000, ISBN 972-98598-0-9 (Colaboradores: Nuno Lourenço, Sandro Matos, Maria José Rodrigues, Palmira F. Silva, Noé Sousa)Filmagens de Luís Carlos Raposo, funcionário do IST.

-Clementina Teixeira,  "On The Rocks" Crystallization on Rough Surfaces -Video nº2, Departamento de Engenharia Química e Centro de Química Estrutural, Instituto Superior Técnico, Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisboa, Julho1997, Junho 2000, ISBN 972-98598-0-9 (Colaboradores: Nuno Lourenço, Sandro Matos, Maria José Rodrigues, Palmira F. Silva, Noé Sousa). Filmagens de Luís Carlos Raposo, funcionário do IST (in english).

-Clementina Teixeira, "As Rochas Ornamentais e Os Minerais Sintéticos”, Video nº3- Documentário-Escolas, Ciência Viva 96/97, MCT, (colaboradores: Maria José Rodrigues, Sandro Matos, Nuno Lourenço, Isabel Silva, Maria da Conceição Silvério, Maria de  Fátima Coelho, Ana Augusta Gomes, Ana Maria Morais, Maria de Fátima Soares, Glória Libânio) IST, Núcleo de Audiovisuais, 22/6/97. Filmagens de Luís Carlos Raposo, funcionário do IST.

 

 

©IST1996                                              

©IST1996                                              

 

©IST1996                                              

©IST1996                                              

Kits laboratoriais "On the Rocks" - Crescimento de cristais em Laboratório

Kits for growing crystals by heterogeneous nucleation "On the Rocks"

Clementina Teixeira, "O Livro das Pedras", edição da autora, IST, Lisboa, Novembro de 1995. Manual dos Kits "On the Rocks" e catálogo de substâncias de cristalização fácil.

Três sistemas modulares de divulgação da técnica de cristalização, para o ensino básico, secundário e universitário, desenvolvidos para a empresa SITAF em 1995, incluindo kit com exemplares já preparados.

 


 

Preparação de cristais por arrefecimento controlado/evaporação de solvente

 

§   Preparação de uma solução saturada, ou próxima da saturação, a quente, com agitação, seguindo uma receita específica para cada substância.

Não exceder os 80ºC, de preferência aquecer até ao limite de 60ºC. Não ferver. Se possível, utilizar placa de aquecimento e agitação, especialmente para produtos tóxicos ou nocivos.

 

§ Introdução da rocha ou concha na solução, bem lavada e limpa de forma a ficar totalmente imersa.

 

§ Arrefecimento lento da solução em repouso: saturação, sobressaturação e cristalização do soluto sobre a rocha/concha. Utilizar um banho-maria para aumentar a inércia térmica, tornando o arrefecimento ainda mais lento.

 Numa primeira fase convém retardar a evaporação do solvente, tapando o recipiente com película aderente transparente, na qual se fazem alguns furos. Em seguida, destapar e deixar evaporar de forma controlada, para reactivar o crescimento, mas mantendo sempre a rocha imersa.

 O arrefecimento deve ser feito até cerca de 5ºC, podendo ter que utilizar um frigorífico para o efeito. No caso de usar frigorífico, não deixe congelar a solução e evite abrir a porta, de forma a manter a condição de repouso.

§  Separação da rocha com cristais da solução (águas-mães), lavagem dos cristais formados com solvente gelado, para remoção de resíduos formados por reacção.   Recuperação da solução (águas-mães) por filtração e sua eventual reutilização para formar soluções sólidas, misturas heterogéneas, testes paralelos de química descritiva, etc. (guardar em frasco rotulado, ou fazer crescer cristais por evaporação em cristalizador).

 §  Secagem dos cristais a frio, envernizamento (verniz de unhas), colagem numa caixa transparente e rotulagem. Preservar do pó, calor, humidade e luz intensa. Deitar fora imediatamente, caso ocorra decomposição (amostras eflorescentes, etc.).

 

 

Fases de Preparação dos Cristais- Recomendações

 

- Respeite criteriosamente as normas de segurança do manual  de crescimento de cristais "O Livro das Pedras".

- Use em permanência óculos e bata.

- Use pontualmente máscara de pós e luvas descartáveis.

- Prefira uma Hotte para a manipulação de produtos de toxicidade reconhecida.

- Ao lidar com um produto químico, não confie a 100% no seu rótulo: frequentemente estão desactualizados.

-Consulte, na Internet, a ficha de segurança relativa à substância em questão.

- Prefira placas de agitação e aquecimento para a dissolução de produtos tóxicos.

- Evite ou minimize, em cada turma, a preparação em simultâneo de amostras com produtos tóxicos.

-As preparações com produtos tóxicos devem ser guardadas para o fim.

- Mantenha escrupulosa limpeza nas bancadas e no acondicionamento dos minerais.

- Algumas das preparações indicadas no manual devem ser feitas exclusivamente pelo professor e não pelos alunos. Respeite essa regra.

- Regras de segurança, consulta de:

 

Maria Fernanda N. N. de Carvalho, Clementina Teixeira, "Segurança em Laboratórios de Ensino de Química e Investigação. II. Aplicação a casos concretos. On the Rocks…  Em segurança com Rs e Ss!", Química, Boletim da Sociedade Portuguesa de Química, 69, 14-22,1998.

Maria Fernanda N. N. de Carvalho, Clementina Teixeira, " Segurança em Laboratórios de Ensino de Química e Investigação. III- Jardim de Sílica e Outras Experiências Atractivas", Química, Boletim da Sociedade Portuguesa de Química, 73, 17-26, 1999.

Pedido de cópias: Sociedade Portuguesa de Química http://www.spq.pt/

 

©IST1997

Aulas multicoloridas "On the Rocks", Escola Secundária Manuel Cargaleiro

Técnicas Laboratoriais de Química

 

 

 

Listagem de material e equipamentos necessários

Reagente, de acordo com uma receita própria

Pedra ou concha rugosa
Copo de precipitação pyrex de forma alta, que contenha a pedra completamente imersa na solução a preparar

Proveta de volumetria adequada

Espátula

Vareta de vidro

Recipiente para banho-maria
Película aderente

Tenaz

Esguicho para água destilada

Verniz de unhas transparente

Aquário ou caixa de armazenamento

Cola resistente

Rótulo

Termómetro

Balança técnica

Placa de aquecimento (de preferência com agitação)

Secador de cabelo

Frigorífico

 

Material suplementar para recuperação das águas - mães

 
Fio resistente para suspender a pedra (fio de nylon ou de pesca)
Papel de filtro
Filtro
Suporte de borracha para filtro
Frasco de recolha das águas mães de crescimento de cristais
Rede de escoamento
Cristalizador
Pinça
Caixinha para os cristais

Pequeno rótulo

 

 

Preparação de cristais de sulfato de cobre penta-hidratado

How to prepare crystals of copper sulfate pentahydrate

50g - 56g de soluto em 100 mL de água, qualquer suporte rugoso

(operadora: Prof. Palmira F. Silva, IST; filmagem de: Luís Carlos Raposo, IST)

 

 

 

  

©IST2008

Moagem em almofariz, apenas se necessário, para facilitar a dissolução.

 

 

©IST2008

Pesagem em balança. técnica: a pesagem não é rigorosa.

 

 

              

©IST2008

Medir o volume de água para fazer a solução.

 

 

                

 

 

©IST2008

Dissolução a frio e depois a quente. Aquecimento: 60-80 ºC. Não exceder esta temperatura.

 

 

©IST1997

Prefira placas de agitação e aquecimento para a dissolução de produtos tóxicos.

Escola Secundária Manuel Cargaleiro, Técnicas Laboratoriais de Química

 

 

                      

 

 ©IST1997

O sulfato de cobre cristaliza em qualquer suporte. O basalto não é  dos melhores, mas resulta, neste caso.

A amostra deve ficar completamente coberta pela solução para evitar a formação de cristais imperfeitos

junto da parte que não se encontra imersa.

 

 

 

           

 

 

©IST1997

 Durante as preparações nunca utilizar materiais de alumínio em contacto com soluções de sulfato de cobre,

 ou outras combinações que possam desenvolver reacções redox!!!!

x   Perigo!

 

            

 

                                           

                ©IST1997

O papel aderente é uma boa e melhor alternativa ao papel de alumínio, na maioria dos casos.

Fixar com um elástico. Abrir furos para garantir a evaporação controlada. Posteriormente e após formados os cristais,

retirar a película para que cresçam mais um pouco por evaporação.

Escola Secundária Manuel Cargaleiro

 

 

 

             

      ©IST1997

Escola Secundária Manuel Cargaleiro

 

 

©IST1997

Colocação das amostras em malas térmicas simples ou  múltiplas, para fazer o banho - maria.

 

 

 

 

©IST2008

 

©IST2008

Alternativa para o banho - maria

 

 

Tempo de preparação, 2-3 dias à temperatura de 7ºC, para o sulfato de cobre hidratado, no Laboratório ou em frigorífico.

Durante o Verão, é imperativa a utilização de frigorífico, para que o arrefecimento seja feito até 5-7ºC.

 

 

©IST1997

Retirar as amostras e deixá-las escorrer

Escola Secundária de Palmela, Técnicas Laboratoriais de Geologia

 

 

©IST1997

Escola Secundária Manuel Cargaleiro

A lavagem de cristais com água gelada é essencial para remover produtos de reacções secundárias,

antes de fazer a secagem. Utilizar um esguicho de água previamente colocado no frigorífico para arrefecer a água.

 

 

©IST1997

Escola Secundária Manuel Cargaleiro

A secagem deve ser feita a frio

 

 

©IST1997

Amostras a secar ao ar

Escola Secundária de Palmela

www.espalmela.net.


 

        

 

  

©IST1997

Sulfato de cobre penta-hidratado em rocha vulcânica, basalto.

Copper Sulphate pentahydrate on basalt

 

Amostras guardadas, coladas, em caixas de acrílico ou aquários, ao abrigo do pó, humidade e calor.

 

©IST1997

©IST1996

Sulfato de cobre penta-hidratado em rocha vulcânica, basalto dos Açores.

Copper sulphate pentahydrate on basalt from Azores

CuSO4· 5H2O

Amostra colada em vidro acrílico

 

©IST2008

 

©IST2008

Registrar os resultados...

 

 

©IST2008

 

Sulfato de cobre penta-hidratado em mármore, mostrando decomposição

Copper sulphate penta-hydrate on marble, with side decomposition

CuSO4· 5H2O

Desenho de Cristina Fontoura Carvalhão, Prof. de Educação Visual do Ensino Secundário. Original exposto na entrada da Torre Sul

do Departamento de Engenharia Química e Biológica. Publicado em:

Clementina Teixeira, Nuno Lourenço, Sandro  Matos  “Blues on the Rocks”, Proceedings of the 6th European Conference on Research in Chemical Education,

2nd European Conference on Chemical Education, A.F.Cachapuz ed., Universidade de Aveiro, 4-8 September 2001

 

 

 

 

©2008 Clementina Teixeira, IST

 

Mais galerias a partir das páginas principais:

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Momentos de Química no CVTV

http://www.cvtv.pt

 

 

Criado em Fevereiro 2008

Modificado em: 22- 4-2009

Dia da Terra!

Última actualização: 16-7-2010