Toate mineralele (și pietrele se referă în mod specific la minerale) au două caracteristici importante - masa și densitatea. Mai mult, densitatea pietrei este importantă într-un sens pur practic - pentru a calcula stocul unui depozit de minerale.
Care este această caracteristică?
Pentru orice substanță, densitate înseamnă masa împărțită la volumul unității. Deoarece pietrele (adică minerale) au o compoziție eterogenă și includ elemente ale masei atomice diferite, caracteristicile fizice ale densității lor pot varia semnificativ. De asemenea, densitatea pietrelor depinde nu numai de gravitatea elementelor care le compun, ci și de cât de strâns sunt particulele elementare „împachetate” în structura lor internă.
Studiul densității mineralelor se ocupă de mineralogie. Densitatea pietrei este calculată prin împărțirea masei eșantionului mineral într-un volum de unitate la masa de apă cu același volum la o temperatură de 4 ° C. De exemplu, greutatea probei este de 200 de grame. Apa în același volum de 40 de grame. În acest caz, densitatea acestei pietre va fi de 5.
Densitatea pietrelor se măsoară în kilograme pe metru cub sau grame pe centimetru cub.
Cum să găsești densitatea pietrei?
Cum se determină densitatea pietrei? Procedura este destul de simplă - cântăriți eșantionul mai întâi în aer, apoi în apă. Conform legii lui Arhimede, diferența obținută corespunde masei de apă pe care eșantionul o deplasează. Densitatea este calculată prin împărțirea masei eșantionului în aer la o diferență dată.
Mineralele pot fi ușoare, medii, grele și foarte grele, în funcție de densitatea lor. De exemplu, densitatea pietrei de granit este de 2 600 kg / m³. De referință: densitatea plămânilor nu depășește 2, 5 g / cm³, mediu - variază de la 2, 5 la 4 g / cm³, grea - de la 4 la 8 g / cm³. Mineralele cu o densitate mai mare de 8 g / cm³ aparțin pietrelor foarte grele.
Densitatea pietrelor
Pe lângă densitate și o altă caracteristică - duritate, minereurile nestemate sau pietre prețioase au și o componentă atât de importantă precum masa, măsurată în grame sau carate (în perle - în boabe).
Pentru a clarifica raportul acestor unități, nu uitați: 1 carat corespunde 200 miligrame, 50 miligrame pe o față, adică 1 carat este egal cu patru boabe. Precizia măsurării gemului - până la două zecimale.
Hai să mergem la laborator
Cum se măsoară densitatea de tracțiune. pietre în laborator? Metoda hidrostatică este cea mai potrivită pentru acest lucru. Principiul său a fost propus de savantul grec Arhimede în urmă cu multe secole. Esența principiului cunoscut de la cursul școlar în fizică este următoarea: un corp cufundat într-un lichid este împins din el prin forță, care este egal cu greutatea lichidului deplasat de corpul dat.
Pur și simplu puneți, dacă agățați o piatră și o coborâți în apă, atunci greutatea ei va scădea în comparație cu originalul cu cât volumul de apă deplasat de ea. Este clar că acest volum va fi egal cu volumul propriu al pietrei.
Astfel, cântărind secvențial pietrele în aer și apoi în apă, putem obține toate datele de care avem nevoie pentru a calcula.
Totul este în natură!
Să ne întoarcem acum la materiale din piatră naturală. După cum știți, există mai multe tipuri. Din punct de vedere practic, se obișnuiește atribuirea oricărei rase unuia din două grupuri - rezistență puternică sau joasă.
Materialele din primul grup au un indice de duritate ridicat și, cel mai adesea, structura este cu granulație medie sau grosieră. În așa-numita stare de intemperii, acestea au o absorbție redusă a apei. În alte roci (cu rezistență scăzută), așa cum sugerează și numele, rezistența este semnificativ mai mică. De asemenea, au un grad de absorbție a apei mult mai mare.
Uneori, la recunoașterea tipurilor de rocă, este necesar să se determine duritatea acesteia. În domeniu, este cel mai convenabil să faceți acest lucru folosind așa-numitele. Scara relativă Mohs și instrumente suplimentare disponibile. Astfel de instrumente improvizate pot fi un stil, o monedă, o bucată de sticlă, un fișier, un ac sau un cuțit, un tăietor de sticlă obișnuit sau cu diamante. Densitatea medie a unei pietre este, de asemenea, importantă pentru determinarea rasei sale. După ce a determinat această valoare, se poate identifica rasa prin referire la tabele speciale.
Calculăm densitatea pietrelor naturale
Cum se calculează densitatea medie a pietrei de probă? Echipamentul necesar pentru aceasta este un echilibru cu un set de greutăți și abilități pentru a măsura volumul unei probe având o formă neregulată.
Cel mai simplu mod de a face acest lucru este de a avea un cilindru gradat gradat, cu un volum de aproximativ jumătate de litru. Se toarnă 200-300 ml apă într-un astfel de cilindru și se pune o bucată din materialul de piatră studiat.
Volumul total de eșantioane plasate în apă este recunoscut de cantitatea de apă deplasată de acestea. Apoi, împărțind masa lor la volumul calculat, se obține densitatea medie a materialului.
Ce este important să ia în considerare?
Trebuie menționat că această metodă este potrivită numai pentru roca densă cu absorbție nesemnificativă de apă (nu mai mult de 2%). Dacă această caracteristică este mai mare (până la 5%), o probă uscată, după cântărire, trebuie plasată mai întâi într-un mediu apos pentru saturație. Apoi, densitatea medie este determinată de metoda de mai sus. Saturația este considerată completă dacă, în timpul absorbției apei, greutatea încetează să crească.
Pietrele poroase (cel mai adesea calcare sau tuf) sunt de rezistență scăzută. Acestea sunt ușor de prelucrat - cu un ferăstrău convențional, tăiați un eșantion cu forma dorită (de exemplu, un cub) și calculați volumul măsurând fețele.
Fa-l singur
În lipsa unui volum suficient în cilindrul de măsurare în câmp, cantitatea de apă deplasată poate fi determinată după cum urmează. În orice vas metalic de formă cilindrică, chiar sub partea superioară, se găurește o gaură în perete cu un cui obișnuit, apoi se introduce un tub, care poate fi realizat și independent prin plierea oricărui film. Fixează-l în peretele cilindrului cu plastilină sau orice material similar.
Astfel, se obține un contor de volum de câmp. Dacă această unitate este utilizată în mod constant, are sens să lipiți un tub de oțel sau alamă.
Pietre realizate de mâinile omului
Tot ceea ce scrie mai sus se referă la pietrele naturale. Și acum este timpul să vorbim despre cele artificiale. Ele pot fi de perete, drum și lateral. Aceasta include, de asemenea, plăci de acoperiș din beton și dale pentru pavaj, precum și tot felul de zone orbe, trepte de scară și elemente de coș.
În producerea a aproape toate aceste pietre, atât în Rusia cât și în străinătate, sunt utilizate standarde tehnice stricte. Ele guvernează toate caracteristicile de bază - calitatea materialelor de pornire, dimensiunea și forma secțiunii transversale, proprietățile fizice și mecanice (inclusiv densitatea pietrelor de beton).
Aceste cerințe depind de condițiile de operare prevăzute și de materialul disponibil.
