Svi minerali (i kamenje se odnosi na minerale) imaju dvije važne karakteristike - masu i gustoću. Štoviše, gustoća kamena je važna u čisto praktičnom smislu - za izračun zaliha mineralnog ležišta.
Koja je to karakteristika?
Za bilo koju tvar, gustoća znači masa podijeljena s jedinicom volumena. Budući da kamenje (tj. Minerali) ima heterogeni sastav i uključuje elemente različitih atomskih masa, fizičke karakteristike njihove gustoće mogu značajno varirati. Također, gustoća kamenja ne ovisi samo o težini elemenata koji ih čine, već i o tome koliko su elementarne čestice „gusto nabijene“ u svojoj unutarnjoj strukturi.
Studija gustoće minerala bavi se mineralogijom. Gustoća kamena izračunava se dijeljenjem mase uzorka minerala u jediničnom volumenu s masom vode istog volumena na temperaturi od 4 ° C. Na primjer, masa uzorka je 200 grama. Voda u istom volumenu od 40 grama. U ovom slučaju gustoća ovog kamena bit će 5.
Gustoća kamenja mjeri se u kilogramima po metru kubnom ili u gramima po centimetru kubičnom.
Kako pronaći gustoću kamena?
Kako se određuje gustoća kamena? Postupak je prilično jednostavan - uzorak najprije odvažite na zraku, a zatim u vodi. Prema Arhimedovom zakonu, dobivena razlika odgovara masi vode koju uzorak istiskuje. Gustoća se izračunava dijeljenjem mase uzorka u zraku s danom razlikom.
Minerali mogu biti lagani, srednji, teški i vrlo teški, ovisno o njihovoj gustoći. Na primjer, gustoća granitnog kamena je 2 600 kg / m³. Za referencu: gustoća pluća ne prelazi 2, 5 g / cm³, srednja - od 2, 5 do 4 g / cm³, teška - od 4 do 8 g / cm³. Minerali s gustoćom većom od 8 g / cm³ pripadaju vrlo teškom kamenju.
Gustoća dragog kamenja
Osim gustoće i još jedne karakteristike - tvrdoće, dragulji dragulja ili dragog kamenja imaju i tako važnu komponentu kao masa, mjerena u gramima ili karatima (u biserima - u žitaricama).
Da biste razjasnili omjer ovih jedinica, zapamtite: 1 karat odgovara 200 miligrama, 50 miligrama u jednom licu, odnosno 1 karat je jednak četiri zrna. Točnost mjerenja dragulja - do dva decimalna mjesta.
Idemo u laboratorij
Kako izmjeriti gustoću vučenja. kamenje u laboratoriju? Za to je najprikladnija hidrostatska metoda. Njezin je princip grčki znanstvenik Arhimedes predložio prije mnogo stoljeća. Suština principa poznatog iz školskog tečaja fizike je sljedeća: tijelo uronjeno u tekućinu iz njega se istiskuje silom, što je jednaka težini tekućine koja je izbačena iz datog tijela.
Jednostavno rečeno, ako objesite kamen i spustite ga u vodu, onda će se njegova težina smanjiti u odnosu na izvornik za onoliko koliko ga je istisnula količina vode. Jasno je da će ovaj volumen biti jednak vlastitom volumenu kamena.
Tako, uzastopnim vaganjem kamenja u zraku, a potom u vodi, možemo dobiti sve podatke koje trebamo izračunati.
Sve je u prirodi!
Okrenimo se sada materijalima od prirodnog kamena. Kao što znate, postoji nekoliko vrsta njih. S praktičnog stajališta, uobičajeno je bilo koju pasminu pripisati jednoj od dvije skupine - jakoj ili slaboj.
Materijali prve skupine imaju visok indeks tvrdoće i najčešće su građevine srednje ili grubozrnate. U takozvanom stanju bez vremenskih prilika imaju malu apsorpciju vode. U ostalim stijenama (male čvrstoće), kao što naziv govori, čvrstoća je znatno manja. Oni također imaju puno veći stupanj upijanja vode.
Ponekad je prilikom prepoznavanja vrsta stijena potrebno utvrditi njegovu tvrdoću. Na terenu je najprikladnije to učiniti pomoću tzv. Mohsova relativna razmjera i dodatni alati dostupni. Takvi improvizirani alati mogu biti pisaljka, novčić, komad čaše, datoteka, čelična igla ili nož, obična ili dijamantna reznica za staklo. Prosječna gustoća kamena također je važna pri određivanju njegove pasmine. Određujući ovu vrijednost, pasmina se može identificirati na temelju posebnih tablica.
Izračunavamo gustoću prirodnog kamenja
Kako izračunati prosječnu gustoću uzorka kamena? Potrebna oprema za to je vaga s nizom utega i vještinama za mjerenje volumena uzorka nepravilnog oblika.
Najlakši način za to je imati diplomirani diplomirani cilindar zapremine oko pola litre. U takav se cilindar ulije 200-300 ml vode i stavlja se komad proučenog kamenog materijala.
Ukupni volumen uzoraka smještenih u vodi prepoznaje se po količini istisnute vode. Zatim se dijeljenjem njihove mase s izračunatim volumenom dobije prosječna gustoća materijala.
Što je važno uzeti u obzir?
Treba napomenuti da je ova metoda prikladna samo za guste stijene s beznačajnom apsorpcijom vode (ne više od 2%). Ako je ta karakteristika veća (do 5%), suhi uzorak, nakon vaganja, najprije se mora staviti u vodeni medij radi zasićenja. Zatim se prosječna gustoća određuje gornjom metodom. Zasićenje se smatra potpunim ako tijekom apsorpcije vode težina prestane rasti.
Porozno kamenje (najčešće vapnenci ili tufovi) male je čvrstoće. Lako ih je obraditi - konvencionalnom nožnom pilu izrezujte uzorak željenog oblika (na primjer kocku) i izračunajte njegov volumen mjerenjem lica.
Učinite to sami
U nedostatku dovoljnog volumena u mjernom cilindru u polju, količina izmještene vode može se odrediti na sljedeći način. U bilo kojoj metalnoj posudi cilindričnog oblika, odmah ispod vrha, rupa u zidu je izbušena običnim čavlom, a zatim se u nju stavlja umetnuta cijev, koja se također može samostalno napraviti presavijanjem bilo kojeg filma. Učvrstite ga u zidu cilindra plastelinom ili bilo kojim sličnim materijalom.
Tako se dobiva merač volumena polja. Ako se ova jedinica koristi stalno, ima smisla lemiti cijev od čelika ili mjedi.
Kamenje napravljeno ljudskim rukama
Sve gore napisano odnosilo se na prirodno kamenje. A sada je vrijeme za razgovor o umjetnim. Mogu biti zidni, cestovni i bočni. Tu spadaju i betonske krovne pločice i ploče za popločavanje, kao i sve vrste slijepih područja, stepeništa i elementi dimnjaka.
U proizvodnji gotovo svih ovih kamenja, kako u Rusiji, tako i izvan nje, koriste se strogi tehnički standardi. Oni upravljaju svim osnovnim karakteristikama - kvalitetom polaznih materijala, veličinom i oblikom presjeka, fizičkim i mehaničkim svojstvima (uključujući gustoću betonskog kamenja).
Ti zahtjevi ovise o predviđenim radnim uvjetima i dostupnim materijalima.
