Tüm mineraller (ve taşlar özellikle minerallerle ilgilidir) iki önemli özelliğe sahiptir - kütle ve yoğunluk. Ayrıca, taşın yoğunluğu tamamen pratik anlamda önemlidir - bir maden yatağının stokunu hesaplamak için.
Bu özellik nedir?
Herhangi bir madde için yoğunluk kütle birim hacmine bölünür. Taşlar (yani mineraller) heterojen bir bileşime sahip olduğundan ve farklı atomik kütlelerin elementlerini içerdiğinden, yoğunluklarının fiziksel özellikleri önemli ölçüde değişebilir. Ayrıca, taşların yoğunluğu sadece onları oluşturan elemanların ciddiyetine değil, aynı zamanda temel parçacıkların iç yapılarında ne kadar yoğun bir şekilde paketlendiğine de bağlıdır.
Minerallerin yoğunluğunun incelenmesi mineralojiyle ilgilidir. Taşın yoğunluğu, bir birim hacimdeki mineral numunesinin kütlesinin, 4 ° C'lik bir sıcaklıkta aynı hacimdeki su kütlesine bölünmesiyle hesaplanır. Örneğin, numunenin ağırlığı 200 gramdır. Aynı hacimde 40 gram su. Bu durumda, bu taşın yoğunluğu 5 olacaktır.
Taşların yoğunluğu metreküp başına kilogram veya santimetre küp başına gram olarak ölçülür.
Taş yoğunluğu nasıl bulunur?
Taş yoğunluğu nasıl belirlenir? Prosedür oldukça basittir - numuneyi önce havada, sonra suda tartın. Archimedes yasasına göre, elde edilen fark numunenin yer değiştirdiği su kütlesine karşılık gelir. Yoğunluk, numunenin kütlesinin havadaki belirli bir farkla bölünmesiyle hesaplanır.
Mineraller yoğunluklarına bağlı olarak hafif, orta, ağır ve çok ağır olabilir. Örneğin, granit taş yoğunluğu 2600 kg / m³'dür. Referans için: akciğerlerin yoğunluğu 2.5 g / cm³'yi geçmez, orta - 2.5 ila 4 g / cm³, ağır - 4 ila 8 g / cm³ arasındadır. Yoğunluğu 8 g / cm³'den daha yüksek olan mineraller çok ağır taşlara aittir.
Değerli taş yoğunluğu
Yoğunluğa ve başka bir özelliğe ek olarak - sertlik, mücevher mineralleri veya değerli taşlar da gram veya karat (inci olarak - tahıllarda) olarak ölçülen kütle gibi önemli bir bileşene sahiptir.
Bu birimlerin oranını anlamak için şunu unutmayın: 1 karat 200 miligrama karşılık gelir, bir yüzünde 50 miligram, yani 1 karat dört taneye eşittir. Taş ölçüm hassasiyeti - iki ondalık basamağa kadar.
Laboratuvara gidelim
Sürükleme yoğunluğu nasıl ölçülür. Laboratuardaki taşlar? Hidrostatik yöntem bunun için en uygun yöntemdir. İlkesi yüzyıllar önce Yunan bilim adamı Archimedes tarafından önerildi. Fizikte okul dersinden bilinen prensibin özü şöyledir: bir sıvıya daldırılmış bir vücut, verilen vücut tarafından yer değiştiren sıvının ağırlığına eşit olan kuvvetle itilir.
Basitçe söylemek gerekirse, bir taş asar ve suya indirirseniz, ağırlığı orijinaline kıyasla yer değiştiren suyun hacmi kadar azalır. Bu hacmin taşın kendi hacmine eşit olacağı açıktır.
Böylece, taşları havada ve daha sonra suda sırayla tartarak hesaplamamız gereken tüm verileri elde edebiliriz.
Her şey doğada!
Şimdi doğal taş malzemelere dönelim. Bildiğiniz gibi birkaç çeşit var. Pratik bir bakış açısından, herhangi bir cinsi iki gruptan birine atfetmek gelenekseldir - güçlü veya düşük mukavemetli.
İlk grubun malzemeleri yüksek bir sertlik indeksine sahiptir ve çoğu zaman yapı orta veya kaba tanelidir. Ayrışmayan durumda, su emilimi çok azdır. Diğer (düşük mukavemetli) kayalarda, adından da anlaşılacağı gibi, mukavemet önemli ölçüde daha düşüktür. Ayrıca çok daha yüksek derecede su emme özelliğine sahiptirler.
Bazen, bir taşın kaya türlerini tanıdığında, sertliğini belirlemek gerekir. Alanda, bunu sözde kullanarak yapmak en uygunudur. Mohs göreceli ölçek ve ek araçlar mevcuttur. Bu tür doğaçlama araçlar bir kalem, bir madeni para, bir cam parçası, bir dosya, bir çelik iğne veya bıçak, sıradan veya elmas cam kesici olabilir. Bir taşın ortalama yoğunluğu, cinsini belirlemede de önemlidir. Bu değeri belirledikten sonra, cins özel tablolara başvurarak tanımlanabilir.
Doğal taşların yoğunluğunu hesaplıyoruz
Numune taşının ortalama yoğunluğu nasıl hesaplanır? Bunun için gerekli ekipman düzensiz şekle sahip bir numunenin hacmini ölçmek için bir dizi ağırlık ve beceriye sahip bir dengedir.
Bunu yapmanın en kolay yolu, yaklaşık yarım litre hacimli dereceli bir silindire sahip olmaktır. Böyle bir silindire 200-300 ml su dökülür ve üzerinde çalışılan taş malzemenin bir parçası yerleştirilir.
Suya yerleştirilen örneklerin toplam hacmi, kendileri tarafından değiştirilen su miktarı ile tanınır. Daha sonra, kütlelerini hesaplanan hacme bölerek, malzemenin ortalama yoğunluğu elde edilir.
Dikkate alınması gereken nedir?
Bu yöntemin sadece önemsiz su emilimi olan yoğun kaya için uygun olduğuna dikkat edilmelidir (% 2'den fazla olmamalıdır). Bu özellik daha yüksekse (% 5'e kadar), tartıldıktan sonra kuru bir numune doygunluk için sulu bir ortama yerleştirilmelidir. Daha sonra, ortalama yoğunluk yukarıdaki yöntemle belirlenir. Su emme sırasında kilonun büyümesi durursa doygunluğun tamamlandığı kabul edilir.
Gözenekli taşlar (çoğunlukla kireçtaşları veya tüfler) düşük mukavemete sahiptir. İşlenmesi kolaydır - geleneksel bir demir testeresi ile istenen şekildeki bir örneği (örneğin bir küp) kesin ve yüzlerini ölçerek hacmini hesaplayın.
Kendin yap
Tarladaki ölçüm silindirinde yeterli hacim olmadığında, yer değiştiren su miktarı aşağıdaki gibi belirlenebilir. Silindirik şekilli herhangi bir metal kapta, tepenin hemen altında, duvardaki bir delik sıradan bir çiviyle delinir, daha sonra herhangi bir filmi katlayarak bağımsız olarak yapılabilen bir tüp yerleştirilir. Silindir duvarına hamuru veya benzer bir malzeme ile sabitleyin.
Böylece bir alan hacim ölçer elde edilir. Bu ünite sürekli kullanılırsa, bir çelik veya pirinç boru lehimlemek mantıklıdır.
İnsan eli tarafından yapılan taşlar
Yukarıda yazılı olan her şey doğal taşlarla ilgilidir. Ve şimdi yapay olanlar hakkında konuşma zamanı. Duvar, yol ve yan olabilirler. Bu, aynı zamanda beton çatı kiremitleri ve kaldırım levhalarının yanı sıra her türlü kör alan, merdiven basamağı ve baca elemanlarını içerir.
Bu taşların neredeyse hepsinin üretiminde, hem Rusya'da hem de yurtdışında katı teknik standartlar kullanılmaktadır. Başlangıç malzemelerinin kalitesi, kesitin boyutu ve şekli, fiziksel ve mekanik özellikler (beton taşların yoğunluğu dahil).
Bu gereksinimler, amaçlanan çalışma koşullarına ve mevcut malzemeye bağlıdır.
