Cristaux de sulfate de cuivre

Mai 2011

Matériel: sulfate de cuivre, réchaud, grande casserole, bocal en verre (1L), fil, cailloux, cuiller, bassine, vernis, bâton, ciseaux.

Utiliser blouse, lunettes et gants pour les manipulations. Bien aérer le local pendant la manipulation.

Tout le matériel utilisé pour les manipulations ne devra plus resservir pour un usage alimentaire.

Remplir la casserole à moitié d’eau, chauffer. Ajouter le sulfate de cuivre et remuer de temps en temps. Quantité: environ 2,3kg de sulfate de cuivre avec 1,5L d’eau (pour faire deux cristaux).

Le sulfate de cuivre tombé sur la plaque chauffante se transforme en sulfate de cuivre anhydre (blanc), très irritant, éviter le contact avec la peau.

Pendant le chauffage, préparer le caillou. Ne pas utiliser de calcaire (il réagit avec le sulfate de cuivre). Double nœud autour du caillou avec un fil en coton. Puis double nœud autour du bâton.

Distance bâton-caillou: environ 4 cm.

Couper les fils qui dépassent. Remplir le bocal d’eau chaude pour éviter qu’il n’éclate lorsqu’on le remplira de solution bouillante.

La solution est prête lorsqu’elle est saturée: apparition d’une « peau » à la surface. Durée de chauffage: environ 30 minutes.

Placer le bocal préchauffé dans une bassine. Verser la solution avec précaution dans le bocal. Laisser le bocal dans la bassine pendant tout le refroidissement (il peut se fendre).

Centrer le caillou. Placer la bassine dans un endroit calme et non ensoleillé. Ne plus rien toucher.

La cristallisation commence. Lorsque la cristallisation est lente, les cristaux sont grands; lorsqu’elle est rapide, les cristaux sont petits.

On obtient de beaux cristaux au bout de 2 heures.

Le lendemain, sortir les cristaux, les laisser sécher à l’ombre plusieurs jours (ils sont très fragiles). Couper le fil, nettoyer les cristaux et les vernir.

Eviter d’exposer les cristaux à la lumière du soleil à tout moment. Sinon il se forme du sulfate de cuivre anhydre qui désagrège le cristal. Ils sont beaucoup plus fragiles que les cristaux naturels.

On peut utiliser de l’alun de potasse (sulfate double d’aluminium et de potassium). Mais il cristallise moins bien et il ne se conserve pas aussi facilement que le sulfate de cuivre.

Réutiliser la solution, récupérer le sulfate de cuivre au fond du bocal pour refaire d’autres cristaux.

Je fais ces cristaux avec mes élèves en club, 4 élèves à la fois tous les 15 jours, pendant 1h en dehors de l’emploi du temps. J’avais commencé par faire croître des monocristaux puis j’ai lu dans une vieille revue BT (Bibliothèque de Travail) qu’un collègue faisait croître des cristaux autour d’un caillou (merci!). Je fais ce club depuis 1995.

Il faut environ 1h de travail (professeur) en plus de l’heure de préparation (élève).

J’achetais le sulfate de cuivre et l’alun de potasse dans une droguerie, mais ils sont devenus hors de prix (entre 20 et 30 € le kg pour le sulfate de cuivre). J’achète le sulfate de cuivre par sac de 25 kg dans une coopérative agricole au prix de 4€ le kg HT. Un sac dure plusieurs années et le sulfate de cuivre est d’assez bonne qualité.

Pour tout renseignement et suggestions: Valerie.Domenjoud@ac-nancy-metz.fr

Quelques liens sur les cristaux:• Croissance de cristaux: http://www.seawhy.com/xlf.html• Compétition belge de croissance de cristaux : http://www.chem.kuleuven.be/bcc/quoi.html • Site de fabrication de cristaux http://cristallographie.free.fr/?title=Accueil• minerales.info http://www.minerales.info/infoeng.php • Cristaux de gypse et autres http://www.mindat.org/min-1784.html

• Un artiste, Roger Hiorns a recouvert tous les murs et plafonds d'un appartement abandonné de cristaux de sulfate de cuivre.

http://www.paperblog.fr/2177566/the-seizure-project-un-appartement-tout-bleu/

• La plus grosse pyramide de KDP (dihydrogéno phosphate de potassium) 318 kg

http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/643923.stm

• La géode d’Almeria (8 x 1,7 m) Espagne. Non ouverte au public.

http://news.bbc.co.uk/2/hi/sci/tech/787776.stm

• The giant crystal project: localisation des cristaux géants dans le monde.

http://giantcrystals.strahlen.org/indexneu.htm

• Crystal caves Naïca Mexique: http://www.naica.com.mx/english/index.htm Une merveille pour les scientifiques, mais un enfer pour les

humains (50°C, 100% d’humidité). Non ouverte au public.