Az összes ásványi anyag (és a kövek kifejezetten az ásványokhoz kapcsolódnak) két fontos tulajdonsággal rendelkezik - tömeg és sűrűség. Ezenkívül a kő sűrűsége tisztán gyakorlati szempontból is fontos - az ásványi nyersanyag készletének kiszámításához.
Mi ez a tulajdonság?
Bármely anyag esetében a sűrűség azt jelenti, hogy a tömeget el kell osztani térfogati egységgel. Mivel a kövek (azaz ásványok) összetétele heterogén, és eltérő atomtömegű elemeket tartalmaz, sűrűségük fizikai jellemzői jelentősen változhatnak. Ezenkívül a kövek sűrűsége nemcsak az azokat alkotó elemek súlyosságától függ, hanem attól is, hogy az elemi részecskék "sűrűen be vannak csomagolva" belső szerkezetükben.
Az ásványi anyagok sűrűségének vizsgálata az ásványtani kutatásokkal foglalkozik. A kő sűrűségét úgy számítják, hogy az ásványi minta tömegét egységnyi térfogatban elosztják az azonos térfogatú víz tömegével 4 ° C hőmérsékleten. Például a minta tömege 200 gramm. Víz ugyanolyan térfogatú, 40 gramm. Ebben az esetben ennek a kőnek a sűrűsége 5 lesz.
A kövek sűrűségét kilogramm / köbméter vagy gramm / centiméter köbméterben mérik.
Hogyan lehet megtalálni a kő sűrűségét?
Hogyan határozzuk meg a kő sűrűségét? Az eljárás nagyon egyszerű - először mérje meg a mintát levegőben, majd vízben. Az Archimedes törvénye szerint a kapott különbség megfelel a víz tömegének, amelyet a minta elhagy. A sűrűséget úgy számítják ki, hogy a minta levegőben lévő tömegét megosztják egy adott különbséggel.
Az ásványi anyagok sűrűségüktől függően lehetnek könnyű, közepes, nehéz és nagyon nehézek. Például a gránit kő sűrűsége 2 600 kg / m3. Referenciaként: a tüdő sűrűsége nem haladja meg a 2, 5 g / cm3-t, közepes - 2, 5–4 g / cm3, nehéz - 4–8 g / cm3. A 8 g / cm3-nél nagyobb sűrűségű ásványi anyagok nagyon nehéz kövekhez tartoznak.
Drágakövek sűrűsége
A sűrűség és egy másik jellemző - a keménység mellett - a drágakő ásványoknak vagy drágaköveknek olyan fontos alkotóeleme is van, mint a tömeg grammban vagy karátban mérve (gyöngyben - gabonafélékben).
Ezeknek az egységeknek a megértéséhez ne feledje: 1 karát felel meg 200 milligrammnak, az egyik oldalán 50 milligramm, azaz 1 karát egyenlő négy szemmel. A gem mérési pontossága - két tizedesjegyig.
Menjünk a laborba
Hogyan lehet megmérni a sűrűséget? kövek a laboratóriumban? Ehhez a hidrosztatikus módszer a legmegfelelőbb. Ennek elvét az Archimedes görög tudós sok évszázaddal ezelőtt javasolta. A fizika iskolai tanfolyamából ismert elv lényege a következő: egy folyadékba merített testet erőből tolnak ki, amely megegyezik az adott test által kiszorított folyadék tömegével.
Egyszerűen fogalmazva: ha egy követ letesz, és vízbe engedi, akkor annak tömege annyira csökken, mint az a vízmennyiség, amely eredetileg kiszorítja. Nyilvánvaló, hogy ez a térfogat megegyezik a kő saját térfogatával.
Így a köveket egymás után mérve a levegőben, majd a vízben megkaphatjuk az összes számításhoz szükséges adatot.
Minden a természetben van!
Most térjünk át a természetes kő alapanyagaihoz. Különböző típusok léteznek, ahogy tudod. Gyakorlati szempontból szokás, hogy bármely fajtát két csoport egyikébe sorolják - erős vagy alacsony szilárdságú.
Az első csoportba tartozó anyagok magas keménységi mutatóval rendelkeznek, és a szerkezet általában közepes vagy durva szemcsés. Az úgynevezett időjárási körülmények között kevés a víz felszívódása. Más (alacsony szilárdságú) kőzetekben, amint a neve is sugallja, az erősség jelentősen alacsonyabb. Sőt, sokkal magasabb a vízfelvételük is.
Időnként, amikor felismerik a kő kőzet típusait, meg kell határozni annak keménységét. A terepen a legkényelmesebb az úgynevezett módszerrel ezt megtenni. Mohs relatív skála és kiegészítő eszközök állnak rendelkezésre. Ilyen improvizált szerszám lehet ceruza, érme, üvegdarab, reszelő, acél tű vagy kés, közönséges vagy gyémánt üvegvágó. A kő átlagos sűrűsége szintén fontos fajta meghatározásában. Ezen érték meghatározása után a fajtát speciális táblázatok alapján lehet azonosítani.
Kiszámoljuk a természetes kövek sűrűségét
Hogyan lehet kiszámítani a mintakő átlagos sűrűségét? Ehhez a mérleghez szabálytalan alakú minta térfogatának méréséhez szükséges mérleg és mérleg szükséges.
A legegyszerűbb módszer erre az, ha van egy graduált, bal oldali, kb. 200-300 ml vizet öntünk egy ilyen hengerbe, és a darabot a vizsgált kőanyagból behelyezzük.
A vízbe helyezett minták teljes mennyiségét felismerik az általuk kiszorított vízmennyiség. Ezután tömegüknek a kiszámított térfogattal történő elosztásával megkapjuk az anyag átlagos sűrűségét.
Mi fontos figyelembe venni?
Meg kell jegyezni, hogy ez a módszer csak sűrű kőzetekre alkalmazható, jelentéktelen vízfelvételtel (legfeljebb 2%). Ha ez a tulajdonság magasabb (legfeljebb 5%), akkor a száraz mintát, miután megmérte, először vizes közegbe kell tenni a telítettség érdekében. Ezután az átlagos sűrűséget a fenti módszerrel határozzuk meg. A telítettség akkor tekinthető teljesnek, ha a víz abszorpciója során a tömeg növekedése megszűnik.
A porózus kövek (leggyakrabban mészkő vagy tufák) alacsony szilárdságúak. Könnyen megmunkálható - hagyományos fűrészgéppel vágja le a kívánt alakú mintát (például egy kocka), és számítsa ki annak térfogatát a felületek mérésével.
Csináld magad
Ha a mérőhengerben nincs elegendő térfogat a terepen, a kiszorított víz mennyisége az alábbiak szerint meghatározható. Bármely, hengeres alakú fém edényben, közvetlenül a teteje alatt, a falon egy lyukat lyukasztunk egy közönséges szögel, majd behelyezzünk egy csövet, amely bármilyen film hajtogatásával függetlenül elkészíthető. Rögzítse a henger falába gyurmával vagy hasonló anyaggal.
Így egy terepi térfogatmérőt kapunk. Ha ezt az egységet folyamatosan használják, akkor van értelme acél- vagy sárgarézcsövet forrasztani.
Emberi kéz által készített kövek
A fentiekben leírtak minden természetes kövekkel kapcsolatosak. És most itt az ideje, hogy mesterségesről beszéljünk. Lehetnek fal, út és oldal. Ide tartoznak a beton tetőcserepek és a burkolólapok, valamint az árnyékolók, lépcsőfokok és kéményelemek mindenféle formája.
Ezen kövek szinte mindegyikének előállítása során, mind Oroszországban, mind külföldön, szigorú műszaki szabványokat alkalmaznak. Az összes alapvető jellemzőt - a kiindulási anyagok minőségét, a keresztmetszet méretét és alakját, a fizikai és mechanikai tulajdonságokat (beleértve a betonkő sűrűségét) - szabályozzák.
Ezek a követelmények a tervezett üzemi körülményektől és a rendelkezésre álló anyagtól függnek.
