Cristallizzazione

Il sale da cucina viene prodotto facendo evaporare l'acqua di mare.
Questo perché il sale da cucina (cloruro di sodio), come molti altri sali, è solubile in acqua solo fino ad una certa concentrazione (concentrazione di saturazione), oltre la quale non si può più sciogliere.
Se si fa evaporare una soluzione contenente cloruro di sodio, evapora l'acqua ma il sale resta in soluzione, e in questo modo la sua concentrazione aumenta. Quando supera la concentrazione di saturazione, non potendo rimanere in soluzione a concentrazioni superiori, comincia a cristallizzare.
In questa esperienza ricreeremo in laboratorio questo fenomeno.

Durata: 1 ora + 1 giorno di cristallizzazione

Scopo:

Dimostrare come è possibile separare i componenti di un miscuglio omogeneo (soluzione) attraverso la cristallizzazione.

Teoria:

La solubilità del cloruro di sodio in acqua è di 360 g/L a 20° C e 384 g/L a 80° C.

Sciogliendo il cloruro di sodio in acqua a 80° C finché il sale non si scioglie più, si ottiene quindi una soluzione satura ad una concentrazione di 384 g/L.

Se questa soluzione viene poi lasciata raffreddare e evaporare, la solubilità del cloruro di sodio diminuisce (per la diminuzione della temperatura) mentre la sua concentrazione aumenta (per l'evaporazione dell'acqua e la conseguente diminuzione di volume della soluzione). La soluzione diventa quindi sovrassatura, e il sale inizia a passare alla fase solida, cristallizzando in cristalli cubici.

Materiale:

• NaCl (sale da cucina)
  
• Acqua distillata
  

Strumenti:

• Carta da filtro
  
• 2 becher
  
• Cristallizzatore (o piastra Petri, preferibilmente in vetro)
  
• Bacchetta di vetro
  
• Imbuto
  
• Sostegno per imbuto
  
• Spatola
  
• Piastra riscaldante
  
• Termostato (facoltativo)
  

Procedimento:

1. Preparare il filtro, piegando in quattro un quadrato di carta da filtro di 15 x 15 cm, aprendolo a imbuto e sistemandolo sull'imbuto di vetro, sopra il sostegno. Sotto l'imbuto mettere il cristallizzatore.
   
2. Versare un po' di acqua distillata nei due becher (all'incirca la capacità del cristallizzatore)
   
3. Scaldarli su piastra riscaldante regolata su 80° C o poco più
   
4. Aggiungere ad un becher il sale, mescolando con la bacchetta di vetro, due o tre spatolate alla volta, finché anche mescolando e aspettando il sale non si scioglie ma rimane sul fondo (si dovrebbe cominciare a formare anche una crosticina in superficie.
   
5. Versare il becher con acqua distillata calda nel filtro, in modo da scaldare imbuto e cristallizzatore.
   
6. Vuotare il cristallizzatore
   
7. Subito dopo, versare la soluzione satura di sale nel filtro, raccogliendo il filtrato nel cristallizzatore. Per agevolare la filtrazione si può grattare il filtro con la bacchetta di vetro.
   
8. Spostare con delicatezza il cristallizzatore nel termostato regolato a 35° C
   
9. Lasciar cristallizzare per un giorno, evitando vibrazioni.
   

Risultato:

Dovrebbero formarsi cristalli di sale sul fondo del cristallizzatore.