Kako odrediti gustoću kamena?

Svi minerali (i kamenci posebno se odnose na minerale) imaju dvije važne karakteristike - masu i gustoću. I gustoća kamena je važna u čisto praktičnom smislu - za izračunavanje rezervi mineralnog depozita.

Što je ovo obilježje?

Za svaku tvar, gustoća je masa podijeljena s volumenom jedinice. Budući da kamen (to jest, minerali) ima nehomogeni sastav i uključuje elemente različite atomske mase, fizička svojstva njihove gustoće mogu znatno varirati. Također, gustoća kamenja ne ovisi samo o težini elemenata koji ih čine, već io tome koliko su čvrsto upakirani u njihovu unutarnju strukturu elementarne čestice.

Mineralogija se bavi studijama gustoće minerala. Gustoća kamena izračunava se dijeljenjem mase mineralnog uzorka u jedinici volumena mase vode istog volumena pri temperaturi od 4 ° C. Na primjer, težina uzorka iznosi 200 grama. Voda u istom volumenu 40 grama. U tom će slučaju gustoća ovog kamena biti jednaka 5.

Gustoća kamena mjeri se u kilogramima po kubičnom metru ili gramima po centimetru kubičnom.

Kako pronaći gustoću kamena?

Kako se određuje gustoća kamena? Postupak je vrlo jednostavan - prvi uzorak uzimamo u zrak, a zatim u vodi. Prema Arhimedovom zakonu, dobivena razlika odgovara masi vode koju uzorak zamjenjuje. Gustoća se izračunava dijeljenjem mase uzorka u zraku za danu razliku.

Ovisno o gustoći, minerali mogu biti lagani, srednji, teški i vrlo teški. Na primjer, gustoća granitnog kamena je 2.600 kg / m³. Za referencu: gustoća pluća ne prelazi 2,5 g / cm3, medij - varira od 2,5 do 4 g / cm3, teška - od 4 do 8 g / cm3. Minerali s gustoćom veći od 8 g / cm³ odnose se na vrlo teška kamenja.

Gustoća dragog kamenja

Uz gustoću i druge karakteristike - tvrdoću, gemstone minerali ili drago kamenje također imaju tako važnu komponentu kao i masa, izmjerena u gramima ili karatima (u biserima - u zrnima).

Da biste razumjeli omjer ovih jedinica, zapamtite: 1 karat odgovara 200 miligrama, u jednom zrnu 50 miligrama, tj. 1 karat je jednak četiri žitarice. Točnost mjernih dragulja - do dva decimalna mjesta.

Idemo u laboratorij

Kako mjeriti gustoću bagera. Kamenje u laboratoriju? Hidrostatska metoda je najbolja za to. Njegovo je načelo predložio grčki znanstvenik Archimedes prije mnogo stoljeća. Bit načela poznatog iz školskog kolegija fizike je ovo: tijelo koje je uronjeno u tekućinu gura iz nje silom koja je jednaka težini tekućine koju je pomaknulo određeno tijelo.

Jednostavnim rečenicama, ako objesite kamen i stavite ga u vodu, njezina se težina smanjuje u usporedbi s izvornom količinom jednakom količini vode koju je raspršila. Jasno je da će ovaj volumen biti jednak vlastitom volumenu kamena.

Dakle, uspješnim vaganjem kamenja u zraku, a zatim u vodi, možemo dobiti sve podatke koje trebamo izračunati.

Sveobuhvatna priroda!

Sada se obraćamo prirodnim kamenim materijalima. Poznato je da postoje na nekoliko načina. S praktičnog gledišta, svaka pasmina obično se odnosi na jednu od dvije skupine - jake ili slabe.

Materijali prve skupine imaju visok indeks tvrdoće i najčešće srednje do grubo zrnate strukture. U takozvanom stanju bez vjetra, oni imaju malu apsorpciju vode. U drugim (niske) čvrstoće, kao što to ime implicira, snaga je znatno niža. Oni također imaju mnogo veći stupanj apsorpcije vode.

Ponekad pri prepoznavanju stijena stijene potrebno je odrediti njegovu tvrdoću. U polju je najprikladnije to učiniti uz pomoć tzv. Relativna ljestvica Mohsa i dodatnih improviziranih sredstava. Kao takva improvizirana sredstva mogu biti olovka, novčić, komad stakla, varalica, čelična igla ili nož, obični ili dijamantni rezač stakla. Prosječna gustoća kamena je također važna za određivanje njegove pasmine. Nakon što ste utvrdili tu vrijednost, možete identificirati pasminu pozivajući se na posebne tablice.

Izračunajte gustoću prirodnog kamena

Kako izračunati prosječnu gustoću uzorka kamena? Potrebna oprema za to je ravnoteža s skupom utega i sposobnošću mjerenja volumena uzorka koji ima nepravilni oblik.

Najjednostavniji način da to napravite je da ima diplomirani stupnjevani cilindar s kapacitetom od oko pola litre. U takvom cilindru ulijte 200-300 ml vode i stavite dio istraženog kamenog materijala.

Ukupna količina uzoraka stavljenih u vodu prepoznata je količinom vode koju su rasporedili. Zatim, podijelivši njihovu masu izračunatom volumenom, dobiva se prosječna gustoća materijala.

Što je važno uzeti u obzir?

Treba napomenuti da je ova metoda prikladna samo za gustu stijenu s malo upijanja vode (ne više od 2%). Ako je ova karakteristika veća (do 5%), suhi uzorak, koji je prethodno izvagan, najprije se mora staviti u vodeni medij za zasićenje. Zatim je prosječna gustoća određena gornjom metodom. Zasićenje se smatra dovršenim ako se apsorpcija vode prestane rasti s apsorpcijom vode.

Porozni kamen (najčešće vapnenci ili pukotine) slabe čvrstoće. Jednostavno se obrađuju - pomoću obične piljene metalne pile za izrezivanje uzorka željenog oblika (na primjer kocke) i brojanjem lica izračunava se volumen.

Učinite to sami

Ako nema dovoljno volumena u uvjetima polja mjernog cilindra, količina raspršene vode može se odrediti na sljedeći način. U bilo kojem metalnom posudi valjkastog oblika, neposredno ispod vrha, otvor u zidu buši običnim noktom, a zatim se umetne cijev koja se također može napraviti samostalno preklapanjem bilo kojeg filma. Učvrstite ga u zid cilindra s plastičnim materijalom ili sličnim materijalom.

Tako se dobiva mjera volumena pješice. Ako se ova jedinica stalno koristi, cijev ima smisla za lemljenje čelika ili mjedi.

Kamene izrađene ljudskim rukama

Sve gore napisano je povezano s prirodnim kamenjem. A sada je i vrijeme za razgovor o umjetnim. Mogu biti zid, cesta i zraka. To bi trebalo uključiti betonske crijepne ploče i ploče za popločavanje, kao i sve vrste slijepih površina, stubišta i dimnjaka.

U proizvodnji gotovo svih tih kamena, kako u Rusiji tako iu inozemstvu, koriste se strogi tehnički standardi. Oni reguliraju sve glavne karakteristike - kvalitetu sirovina, veličinu i oblik sekcije, fizička i mehanička svojstva (uključujući gustoću betonskih kamenaca).

Ovi zahtjevi ovise o očekivanim radnim uvjetima i raspoloživom materijalu.

Što može biti umjetno kamenje?

Beton, iz kojeg se izrađuju kamenje, može biti teška ili lagana. Izvršeni iz njega umjetni kamen, izrađeni su pune ili šuplje. Normativna karakteristika prosječne gustoće mase za šuplje kamenje ne bi trebala prelaziti 1 650 kg / m³, za cjelovita tijela - 2.200 kg / m³.

S obzirom na prosječnu gustoću (i dodatno toplinsku vodljivost) smatraju se zidni kamen (gustoća do 1.400 kg / m³), uvjetno učinkoviti (1.400-1.650 kg / m³) i teška (iznad 1.650 kg / m³). Većina njih sada se proizvodi od laganog betona niske gustoće (do 1.800 kg / m³).

U proizvodnji kuglica ili cesta kao i ploča za popločavanje koristi se teški beton (uključujući i pijesak) s visokom abrazijom i niskom apsorpcijom vode, jer su uvjeti njihovog rada ozbiljniji od onih zida.

Postoje umjetni kamen i punilo, koje mogu djelovati kvarcni pijesak (smatra se finim agregatom) ili jake stijene (veliki agregat). Na primjer, gustoća krša iz prirodnog kamena može se razlikovati ovisno o frakciji - stupnju brušenja. Sastav agregata također ima značajan utjecaj na gustoću umjetnog kamena.