彩虹結晶

【實驗材料包】

硼砂粉末、清水、碗、勺子、毛根條、剪刀、彩色卡紙、鉛筆、吸水紙

【操作步驟】

圣誕、元旦雙節將至，你為小伙伴們準備好新年禮物了嗎？本期我們將和大家一起制作彩虹結晶，相信這份精致又有科學范兒的創意手作定能幫你傳遞出心中濃濃的祝福。

第一步：取來顏色各異的毛根條，按彩虹色依次排好，并將其彎曲成半圓形，末端纏繞在一起。

第二步：試著將毛根條架在瓷碗邊緣，調整形狀和高度，使其能夠不碰到碗壁或碗底。

第三步：將開水煮沸，加入瓷碗中。（注意：請在家長的幫助下進行操作，以免燙傷。）

第四步：向碗中加入硼砂粉末，直到溶液達到飽和狀態。

第五步：像第二步那樣把干燥的毛根條架在瓷碗邊緣，使毛根條浸入硼砂溶液中，靜置保存1～2天。你也可以把瓷碗放入冰箱的保鮮層中，加速結晶的進程。

【結果觀察】

大約半天時間后，毛根條表面便開始出現微小的結晶體。最終，其表面凝結了大量固體，成為了一條條美麗的冰晶，然后就可以加裝飾了。

【原理解析】

當我們將硼砂投入熱水中后，固體顆粒會立即消融，原本緊密聚集在一起的硼砂分子也隨之散布開來，成為零散的個體，混入水分子的大部隊里。在實驗過程中，溶質數量不斷增多，溶液濃度也隨之逐步增大。待硼砂占據了水體中的全部空隙，一碗均勻的飽和溶液便呈現在我們面前。

事實上，物質溶解與否，一方面取決于物質本身的特性，另一方面，也與外界溫度有關。隨著溶液溫度的降低，硼砂的溶解度漸漸減小，多余的溶質分子受到排擠，陸續從液體中遷移出來。此時，粗糙的毛根條可以作為結晶的核心，吸納眾多游離的分子。析出物先是緊密結合，組成一個個相同的微小單元，然后再周期性地排列出整齊規則的幾何外觀，層層疊疊地堆積在毛絮表面。在此過程中，晶核如同“種子”發芽一般愈長愈大。最終，它們便凝結成了一條晶瑩剔透的彩虹。（責任編輯：白玉磊）