Ze zijn een gewild object in de kast van menig verzamelaar en liefhebbers kijken buiten onder elke steen die ze tegenkomen. Maar een beetje scheikundige maakt de schitterendste kristallen gewoon in zijn eigen keuken.

Kristallen behoren tot de vaste vormen, meer specifiek tot de zogenoemde kristallijnen. Hun bijzondere uiterlijk danken ze aan het feit dat hun atomen (of, in sommige gevallen, hun moleculen) ongelofelijk netjes zijn gerangschikt – in tegenstelling tot de wirwar van atomen in niet-kristallijnen, vloeistoffen of gas. En nu komt de truc: de meeste niet-kristallijnen zijn met een beetje scheikundige moeite te transformeren in een kristallijn. De paarse knapen op het plaatje hierboven zijn bijvoorbeeld aluinkristallen van chroom en kalium. Die maak je door kaliumaluin (dat wordt gebruikt als bloedstelpend middel bij scheerwondjes) te mengen met – verrassing – chroomaluin, dat wordt gebruikt om leer mee te looien. Het mengsel los je op in water en laat je vervolgens indampen op een laag vuurtje. De lichtpaarse kleur danken deze kristallen aan het chroom.

Op de foto hierboven zie je silicium, een element dat veel wordt gebruikt in computerchips en waar Silicon Valley zijn naam aan te danken heeft. Het element behoort tot de koolstofgroep en is een veelgebruikte halfgeleider: de stof houdt het midden tussen stroom geleiden en isoleren. Het silicium op de foto is eigenlijk een afvalproduct van het Czochralski-proces, een groeiproces waarbij een staaf silicium ontstaat door het letterlijk omhoog te trekken uit gesmolten silicium. Het beetje smelt dat overblijft op de bodem van de pan koelt af en kristalliseert, met dit surrealistische patroon als gevolg. En een geruïneerde pan, uiteraard.

Scheikunde gaat – de naam zegt het al – vaak om het scheiden van stoffen. En dat kan op vele manieren. Een veelgebruikte methode om kristallen te scheiden (of in dit geval te kweken), is de ruwe grondstoffen mengen met water en het mengsel op een hoog vuur laten indampen. Een iets minder snelle methode is om de verzadigde oplossing te laten verdampen aan de lucht. In een ondiep schaaltje vormen zich dan kristallen, zoals de kopersulfaatkristallen op de foto hierboven. In de fruitteelt wordt de poedervariant van dit spul gebruikt als schimmelbestrijder, als bestanddeel van de zogeheten ‘Bordeauxse pap’, genoemd naar de stad waar dit bestrijdingsmiddel werd uitgevonden.

Meer van deze schitterende kristallen vind je in het artikel ‘Oogverblindend’, in KIJK 8/2012. Dit nummer ligt in de winkel van 29 juni tot en met 26 juli.

Meer informatie:

• Pauls Lab
• Mike and Darcy Howard: Introduction to Crystallography and Mineral Crystal Systems
• Crystal Lattice Structures
• CSIC: Crystallography
• ACS Chemistry Memories: Where Have the Chemistry Sets Gone?
• Philosophy of Science Portal: The home chemist… long gone
• Scheikundejongens: Kristallen kweken

Beeld: Paul Straathof/Pauls Lab