Hallo! Ich bin Kathi Keinstein von Keinsteins Kiste. Ich möchte mit euch die Natur erforschen, beantworte mit bestem Chemiker-Wissen eure naturwissenschaftlichen Fragen zu eurem Haushalt und Alltag und zeige euch spannende Experimente, die ihr zu Hause und unterwegs nachmachen könnt! Natürlich experimentiere ich auch in der Adventszeit und dabei kommen oft tolle Geschenke oder wunderschöne Deko heraus:

Weihnachten ist die Zeit der Schnee- und Eiskristalle – das denken sich auch die Macher des Weihnachtsmarktes im Zürcher Hauptbahnhof. So präsentieren sie jedes Jahr einen Riesen-Weihnachtsbaum voller funkelnder Swarovski-Kristalle. Die sind allerdings teuer…aber da weiß ich Abhilfe. Ihr könnt nämlich daheim ganz einfach selbst Kristalle züchten und damit wunderschöne Christbaum-Anhänger kreieren!

Ich zeige euch heute, wie ihr eure eigenen Kristall-Anhänger bastelt und dabei gleich noch ein spannendes Experiment für Naturforscher macht.

Was ihr dazu braucht

• Alaun (auch bekannt als Kalialaun, Kaliumaluminiumsulfat oder Alumen): ca. 100g für einen Anhänger aus 0,5l Lösung – ihr könnt dieses Salz in der Apotheke oder Drogerie (Schweiz!) bestellen
• Mindestens 0,5l destilliertes bzw. destillatgleiches Wasser (aus dem Supermarkt, z.B. zum Bügeln)
• Ein Gefäß, das mindestens 0,5l fasst – am besten aus Glas
• Einen Schaschlikspieß oder einen langen Bleistift oder ähnliches
• Draht, den ihr mit der Hand biegen könnt, Drahtschere
• Weiße Wolle (oder in der Farbe eurer Wahl)
• evtl. 2 Wäscheklammern
• Herdplatte oder Schnellkocher
• Saugfähige Papiertücher („Küchenrolle„)
• Bis zu 10 Tage Zeit





 

Wie ihr Kristalle züchtet

1. Bereitet die Kristallzucht vor

• Formt ein Stück Draht so, wie euer Anhänger später aussehen soll. Ich habe mich ganz weihnachtlich an einem Stern versucht. Es spricht aber nichts gegen Tannenbäume, Schneemänner, Engel und mehr. Lasst euch von den Ausstechformen für eure Plätzchen inspirieren! Gestaltet die Form aber nur so groß, dass sie später frei in eurem Gefäß mit Flüssigkeit hängen kann (mit 5 bis 10 mm Abstand zu allen Wänden!).

• Umwickelt den geformten Draht vollständig mit Wolle. Achtet dabei darauf, dass ihr am Anfang bzw. Ende der Wickelrunde lange Fadenenden übrig lasst, an welchen ihr den Anhänger später aufhängen könnt!





• Verknotet die Fadenenden zu einer Schlaufe und wickelt diese so weit um den Schaschlikspieß, dass das „Skelett„ eures Anhängers später frei und vollständig in Flüssigkeit getaucht in eurem Gefäß hängen kann.

• Erhitzt nun das destillierte Wasser fast bis zum Sieden (wenn ihr einen Schnellkocher benutzt: Kocht das Wasser auf, sodass der Kocher sich selbst ausschaltet und lasst es dann abkühlen, bis es nicht mehr blubbert). Gebt das heiße Wasser in euer Gefäß für die Kristallzucht.

• Rührt nun zügig so viel Alaun in das heiße Wasser, bis sich gerade nichts mehr darin löst. Dann hängt sofort das „Skelett„ eures Anhängers hinein, indem ihr den Schaschlikspieß quer über die Gefäßöffnung legt. Das Skelett muss schließlich vollständig in die Lösung eingetaucht sein. Wäscheklammern helfen dabei, den Spieß in Position zu halten.

 





• Stellt das Gefäß mit der Lösung samt Skelett an einen ruhigen Ort, an dem es nicht erschüttert wird, und bewegt es nicht mehr. Wartet einige Stunden bis Tage und beobachtet eure eigenen Kristalle beim Wachsen!





 

2. Fertigstellung

• Sobald die Kristalle so weit gewachsen sind, wie ihr sie haben möchtet, hebt den Anhänger am Schaschlikspieß aus der Lösung.

• Legt die Kristalle auf ein trockenes, saugfähiges Papiertuch und lasst sie an der Luft trocknen. Spült oder tupft eure Anhänger NICHT mit Wasser ab! Die Kristalle sind nach wie vor wasserlöslich und werden zerstört, wenn sie mit Wasser in Berührung kommen!

• Hängt euren fertigen Anhänger an euren Weihnachtsbaum und bewundert das Funkeln eurer eigenen Kristalle! Sie eignen sich allerdings nur zur Dekoration in geschlossenen Räumen, da die Luftfeuchtigkeit draußen die Kristalle auflösen würde. Überdies sind die Anhänger relativ schwer (mein Stern wiegt ca. 50g). Sucht euch für eure Kristalle daher starke Äste aus oder/und hängt sie eher in die Nähe des Stamms.

 

Wie entstehen Kristalle?

Salze wie Alaun bestehen aus Ionen, also elektrisch geladenen Atomen, die sich in einem Gitter anordnen. In Wasser wird diese Anordnung wasserlöslicher Salze aufgelöst: Die Ionen schwimmen einzeln zwischen den Wasserteilchen umher. Dabei ist in einem Wasser-Volumen nur begrenzt Platz für Ionen – in heißem Wasser aber mehr als in kaltem Wasser.

Wenn man heißes Wasser ganz mit Ionen „füllt„ und dann abkühlen lässt, müssen die Ionen, die keinen Platz mehr haben, irgendwo hin: Sie suchen sich eine geeignete, bestenfalls raue (Wolle!) Oberfläche und finden dort zu einem neuen Gitter zusammen. Diese hochgradig ordentlichen Gitter können so gross werden, dass wir sie mit bloßem Auge sehen können: Die geordneten Ionen bilden geometrische Körper mit glatten Flächen: Kristalle!

Damit sich die Ionen so perfekt ordnen können, brauchen sie Zeit. Stellt euch ein Theater mit geordneten Sitzreihen vor, in das die Zuschauer hineinströmen. Es braucht seine Zeit, bis alle ihren Platz gefunden und eingenommen haben.

Erschütterungen können die Ionen bei der Einnahme ihrer Plätze durcheinander bringen – das Ergebnis wären „unordentliche„, weniger symmetrische Kristalle. Deshalb solltet ihr die wachsenden Anhänger und ihre Gefäße während des Wachstums nicht bewegen.

In allen Anleitungen zur Kristallzucht aus Alaun liest man von 7 bis 10 Tagen Wartezeit. Mit fast siedendem Wasser und reichlich Alaun darin war mein Anhänger innerhalb von 3 Stunden praktisch fertig – und ich habe ihn nach 2 Tagen aus der Lösung genommen. Ich empfehle also: Startet eure Kristallzucht rechtzeitig vor Weihnachten ansetzen und freut euch, wenn eure Anhänger schneller wachsen als geplant!

Entsorgung

Lösungsreste, die nicht mehr gebraucht werden, dürfen nicht in den Abfluss gegeben werden! Stattdessen müsstet ihr sie an einer Sondermüll-Sammelstelle entsorgen.

Lasst deshalb übrige Alaun-Lösung verdunsten oder kocht sie ein: Kristalle bzw. Alaun-Krusten, die dabei entstehen, könnt ihr aufheben und für weitere Kristall-Zucht-Experimente wiederverwenden! Kleine Mengen festen Alauns, Papiertücher nach dem Aufwischen von Lösungsspritzern usw. könnt ihr in den Hausmüll geben.