Ako určiť hustotu kameňa?

Všetky minerály (a kamene sa špecificky týkajú minerálov) majú dve dôležité charakteristiky - hmotnosť a hustotu. A hustota kameňa je dôležitá v čisto praktickom zmysle - na výpočet rezervy ložiska nerastov.

Aká je táto vlastnosť?

Pre ktorúkoľvek látku je hustota hmotnosť vydelená jednotkovým objemom. Pretože kamene (to sú minerály) majú nehomogénne zloženie a obsahujú prvky rôznych atómových hmotností, fyzikálne charakteristiky ich hustoty sa môžu značne meniť. Tiež hustota kameňov závisí nielen od závažnosti prvkov, ktoré tvoria, ale aj od toho, ako sú vo svojej vnútornej štruktúre tesne zabalené elementárne častice.

Mineralogia sa zaoberá štúdiami o hustote minerálov. Hustota kameňa sa vypočíta vydelením hmotnosti minerálnej vzorky v jednotkovom objeme hmotnosťou vody rovnakého objemu pri teplote 4 ° C. Napríklad hmotnosť vzorky je 200 gramov. Voda v rovnakom objeme 40 gramov. V tomto prípade sa hustota tohto kameňa rovná 5.

Hustota kameňov sa meria v kilogramoch na meter kubický alebo v gramoch na centimeter kubický.

Ako nájsť hustotu kameňa?

Ako sa určuje hustota kameňa? Postup je pomerne jednoduchý - najprv odvážime vzorku vo vzduchu, potom vo vode. Podľa zákona Archimedesho, získaný rozdiel zodpovedá hmotnosti vody, ktorú vzorka vytláča. Hustota sa vypočíta vydelením hmotnosti vzorky na vzduchu daným rozdielom.

V závislosti od hustoty môžu byť minerály ľahké, stredné, ťažké a veľmi ťažké. Hustota žulového kameňa je napríklad 2 600 kg / m³. Pre porovnanie: hustota pľúc nepresahuje 2,5 g / cm³, stredná - sa pohybuje od 2,5 do 4 g / cm³, ťažké - od 4 do 8 g / cm³. Minerály s hustotou vyššou ako 8 g / cm3 sa vzťahujú na veľmi ťažké kamene.

Hustota drahokamov

Okrem hustoty a iných charakteristík majú tvrdosť, drahokamové minerály alebo drahé kamene takú dôležitú zložku ako hmotnosť meraná v gramoch alebo karátoch (v perách - v zrnách).

Ak chcete pochopiť pomer týchto jednotiek, nezabudnite: 1 karát zodpovedá 200 miligramov, v jednom zrne je 50 miligramov, to znamená, že 1 karát sa rovná štyrom zrnám. Presnosť merania drahokamov - až na dve desatinné miesta.

Poďme do laboratória

Ako merať hustotu drapákov. Kamene v laboratóriu? Najlepšia je hydrostatická metóda. Jeho princíp navrhol grécky vedec Archimedes pred mnohými storočiami. Podstata princípu známeho z fyziky je to: teleso ponorené do kvapaliny sa vytláča z neho silou, ktorá sa rovná hmotnosti tekutiny vysídlenej daným telom.

Jednoducho povedané, ak zavesíte kameň a položíte ho do vody, jeho hmotnosť sa zníži v porovnaní s pôvodným až o objem vody, ktorý ho presunie. Je zrejmé, že tento objem sa bude rovnať vlastnému objemu kameňa.

Tak, postupným zvážením kameňov vo vzduchu a potom vo vode, môžeme získať všetky údaje, ktoré potrebujeme na výpočet.

Prírodná príroda!

Teraz sa obráťte na materiály z prírodného kameňa. Je známe, že existujú viacerými spôsobmi. Z praktického hľadiska sa každé plemeno zvyčajne odvoláva na jednu z dvoch skupín - silné alebo slabé.

Materiály prvej skupiny majú vysoký index tvrdosti a najčastejšie strednú až hrubozrnnú štruktúru. V takzvanom nenavlaženom stave majú malú absorpciu vody. V iných (slabých) horninách, ako naznačuje názov, je sila podstatne nižšia. Majú tiež oveľa vyšší stupeň absorpcie vody.

Niekedy pri rozpoznávaní horniny je potrebné určiť jeho tvrdosť. V teréne je to najvýhodnejšie pomocou takzvaných. Relatívna škála Mohsa a ďalšie improvizované prostriedky. Takýmito improvizovanými prostriedkami môže byť ceruzka, minca, sklo, súbor, oceľová ihla alebo nôž, bežná alebo diamantová fréza. Pri určovaní svojho plemena je tiež dôležitá priemerná hustota kameňa. Po určení tejto hodnoty môžete identifikovať plemeno odkazom na špeciálne tabuľky.

Vypočítajte hustotu prírodných kameňov

Ako vypočítať priemernú hustotu vzorky kameňa? Vybavenie potrebné na to je rovnováha so sústavou váh a schopnosťou merať objem vzorky s nepravidelným tvarom.

Najjednoduchší spôsob, ako to urobiť, je mať odmerný odmerný valec s kapacitou približne pol litra. V takomto valci nalejte 200-300 ml vody a položte kus skúmaného kamenného materiálu.

Celkový objem vzoriek umiestnených vo vode je rozpoznaný množstvom vody, ktorá ich premiestnila. Potom sa vydelí ich hmotnosť vypočítaným objemom, získa sa priemerná hustota materiálu.

Čo je dôležité zvážiť?

Treba poznamenať, že táto metóda je vhodná len pre hustú horninu s malou absorpciou vody (nie viac ako 2%). Ak je táto charakteristika vyššia (až do 5%), predtým odvážená suchá vzorka sa musí najskôr umiestniť do vodného média na nasýtenie. Potom je priemerná hustota stanovená vyššie uvedenou metódou. Sýtosť sa považuje za úplnú, ak absorpcia vody prestane rásť s absorpciou vody.

Porézne kamene (najčastejšie vápence alebo tufy) majú nízku pevnosť. Jednoducho sa dajú spracovať - pomocou obyčajnej kovovej pílky na rezanie vzorky požadovaného tvaru (napríklad kocky) a počítaním tvárí vypočítajte jeho objem.

Urobte to sami

Ak nie je dostatočný objem v poľných podmienkach odmerného valca, množstvo presúvanej vody sa môže určiť nasledujúcim spôsobom. V každej kovovej nádobe valcovitého tvaru, tesne pod hornou časťou, je otvor v stene dierovaný obyčajným klincom a potom je do neho vložená rúrka, ktorá môže byť tiež vytvorená nezávisle zložením akéhokoľvek filmu. Upevnite ho v stene valca plastelínom alebo iným podobným materiálom.

Takto sa dosiahne meranie objemu chôdze. Ak sa táto jednotka používa neustále, trubica má zmysel pre spájkovanie ocele alebo mosadze.

Kamene vyrobené ľudskými rukami

Všetko napísané vyššie súviselo s prírodnými kameňmi. A teraz je čas hovoriť o umelých taky. Môžu byť stenové, cestné a vzdušné. Mali by to zahŕňať betónové strešné tašky a dlažbové dosky, ako aj všetky druhy slepých plôch, schody a komínové prvky.

Pri výrobe takmer všetkých týchto kameňov sa v Rusku aj v zahraničí používajú prísne technické normy. Regulujú všetky hlavné charakteristiky - kvalitu surovín, veľkosť a tvar úseku, fyzikálne a mechanické vlastnosti (vrátane hustoty betónových kameňov).

Tieto požiadavky závisia od očakávaných prevádzkových podmienok a dostupného materiálu.

Čo môžu byť umelé kamene?

Betón, z ktorého sa vyrábajú kamene, môže byť ťažký alebo ľahký. Vyrobené z umelých kameňov sú plné alebo duté. Normatívna charakteristika priemernej sypnej hustoty pre duté kamene by nemala presiahnuť 1 650 kg / m³, pri celých telách - 2 200 kg / m³.

Nástenné kamene z hľadiska priemernej hustoty (a navyše tepelnej vodivosti) sa považujú za efektívne (hustota do 1 400 kg / m³), podmienene účinné (1 400 - 1 650 kg / m³) a ťažké (nad 1 650 kg / m³). Väčšina z nich sa teraz vyrába z ľahkého betónu s nízkou hustotou (do 1800 kg / m³).

Ťažký betón (vrátane piesku) s vysokým odtieňom a nízkou nasiakavosťou sa používa pri výrobe obrubových alebo cestných kameňov a dlažbových dosiek, pretože podmienky ich prevádzky sú ťažšie ako podmienky na stenu.

Existujú umelé kamene a plnivo, ktoré môžu pôsobiť kremenný piesok (považuje sa za jemný agregát) alebo silné kamene (veľké agregáty). Napríklad hustota sutiny z prírodného kameňa môže byť rôzna v závislosti od zlomku - stupeň mletia. Zloženie agregátu má tiež značný vplyv na hustotu umelého kameňa.