Kristalle durch Sublimation

Mikrosublimation


Bei einem direkten Phasenübergang von fest zu gasförmig spricht man von Sublimation. Umgekehrt läuft der Vorgang auch ab: Aus der Gasphase kondensieren direkt Kristalle unter Umgehung der Flüssigphase.

Man erhitzt in einem kleinen Behälter z.B. ein Stück einer Flechte und legt ein Deckglas auf den kleinen Behälter. Dabei entsteht ein Kondensat auf dem Deckglas, das aus den Inhaltsstoffen der erhitzten Flechte besteht.

Dieses Kondensat kann kristallin sein, dann haben wir es mit Sublimation zu tun, oder es kann flüssig sein, dann lag eine Destillation vor.

Die Flüssigphase kann nach einiger Zeit kristallisieren, kann aber auch flüssig bleiben. Wenn man die Kondensate im polarisierten Durchlicht betrachtet, erhält man oft sofort ein prachtvolles Farbenspiel aus den kristallisierten Inhaltsstoffen der Flechte.

Der Fantasie beim Betrachten der Bilder sind keine Grenzen gesetzt ...









Die Sublimation ist mit folgender Anordnung gemacht worden:





Ein kleiner Ofen, der aus einem 10 Ohm Keramik-Widerstand selber gebaut wurde (siehe Bilder) leistete hierbei hervorragende Dienste. Je nach angelegter Spannung ergaben sich die in Bild 2 gezeigten Temperaturen, die mit einem handelüblichen Infarot Theromometer ermittelt wurden. Ein Temperaturunterschied von 1 bis 2 Grad ist bei diesen Versuchen tolerierbar. Betrieben wurde das Ganze mit einem regelbaren 3,5 Ampere Netzteil.

In das sechseckige Töpfchen wird der zu sublimierende Stoff eingegeben. In diesem Fall handelt es sich um ein Flechtenstück der Gelbflechte Xanthoria Parietina, die den Farbstoff Parietin enthält.
Wir erhitzen nun das Töpfchen von unten mit unserem selbstgebauten Ofen. Bei einer Temperatur von 275 Grad verdampfen die Inhaltsstoffe der Flechte und schlagen sich auf dem Deckglas nieder.
Zwischen zwei drehbaren Polfiltern betrachtet ergeben sich dann die oben gezeigten, faszinierenden Muster.



In den unteren Bildern sehen wir die Gelbflechtenteile  nach der Erhitzung. An den Rändern der Aphotecien treten die Flechtensäfte aus, die sofort kristallisieren.




Unterbricht man den Kristallisationsvorgang durch anblasen mit kalter Luft, stoppt das Wachstum des Kristalls sofort. Man kann dann sehr schön die "Abrisskante" des Kristallwachstums erkennen. In diesem Fall ist zu vermuten, dass die Kristalle quer zum Profil des "Flügels" wachsen.


Den kompletten Versuchsablauf finden sie im Downloadbereich   hier




Einen Bericht über die Bildung von Kristallen aus einzelnen Atomen mit wissenschaftlichen Hintergrundinformationen finden sie hier:


Atome_zu_Kristallbildung.docx