Tutti i minerali (e le pietre si riferiscono specificamente ai minerali) hanno due importanti caratteristiche: massa e densità. Inoltre, la densità della pietra è importante in un senso puramente pratico - per calcolare lo stock di un deposito minerale.
Qual è questa caratteristica?
Per qualsiasi sostanza, densità significa massa divisa per volume unitario. Poiché le pietre (cioè i minerali) hanno una composizione eterogenea e includono elementi di diverse masse atomiche, le caratteristiche fisiche della loro densità possono variare in modo significativo. Inoltre, la densità delle pietre dipende non solo dalla gravità degli elementi che le compongono, ma anche da quanto le particelle elementari siano "densamente impaccate" nella loro struttura interna.
Lo studio della densità dei minerali si occupa di mineralogia. La densità della pietra viene calcolata dividendo la massa del campione minerale in un volume unitario per la massa d'acqua dello stesso volume ad una temperatura di 4 ° C. Ad esempio, il peso del campione è di 200 grammi. Acqua nello stesso volume di 40 grammi. In questo caso, la densità di questa pietra sarà 5.
La densità delle pietre è misurata in chilogrammi per metro cubo o grammi per centimetro cubo.
Come trovare la densità della pietra?
Come viene determinata la densità della pietra? La procedura è abbastanza semplice: pesare prima il campione in aria, quindi in acqua. Secondo la legge di Archimede, la differenza ottenuta corrisponde alla massa d'acqua che il campione sposta. La densità viene calcolata dividendo la massa del campione in aria per una data differenza.
I minerali possono essere leggeri, medi, pesanti e molto pesanti, a seconda della loro densità. Ad esempio, la densità della pietra di granito è di 2 600 kg / m³. Per riferimento: la densità dei polmoni non supera 2, 5 g / cm³, media - varia da 2, 5 a 4 g / cm³, pesante - da 4 a 8 g / cm³. I minerali con una densità superiore a 8 g / cm³ appartengono a pietre molto pesanti.
Densità della pietra preziosa
Oltre alla densità e un'altra caratteristica - la durezza, i minerali delle gemme o le pietre preziose hanno anche una componente così importante come la massa, misurata in grammi o carati (nelle perle - nei grani).
Per chiarire il rapporto di queste unità, ricorda: 1 carato corrisponde a 200 milligrammi, 50 milligrammi in una faccia, cioè 1 carato equivale a quattro grani. Precisione di misurazione della gemma: fino a due cifre decimali.
Andiamo in laboratorio
Come misurare la densità di resistenza. pietre in laboratorio? Il metodo idrostatico è più adatto per questo. Il suo principio è stato proposto dallo scienziato greco Archimede molti secoli fa. L'essenza del principio noto dal corso di fisica in fisica è la seguente: un corpo immerso in un liquido ne viene espulso con la forza, che è uguale al peso del liquido spostato dal corpo dato.
In poche parole, se si appende una pietra e la si abbassa nell'acqua, il suo peso diminuirà rispetto all'originale tanto quanto il volume di acqua spostata da essa. È chiaro che questo volume sarà uguale al proprio volume della pietra.
Pertanto, pesando sequenzialmente le pietre nell'aria e quindi nell'acqua, possiamo ottenere tutti i dati che dobbiamo calcolare.
Tutto è in natura!
Passiamo ora ai materiali lapidei naturali. Ce ne sono diversi tipi, come sai. Da un punto di vista pratico, è consuetudine attribuire qualsiasi razza a uno dei due gruppi: forte o basso.
I materiali del primo gruppo hanno un indice di durezza elevato e, molto spesso, la struttura è media o a grana grossa. Nel cosiddetto stato senza intemperie, hanno poco assorbimento d'acqua. In altre rocce (a bassa resistenza), come suggerisce il nome, la forza è significativamente inferiore. Hanno anche un grado molto più elevato di assorbimento d'acqua.
A volte, quando si riconoscono i tipi di roccia di una pietra, è necessario determinarne la durezza. Sul campo, è più conveniente farlo utilizzando il cosiddetto. Scala relativa di Mohs e strumenti aggiuntivi disponibili. Tali strumenti improvvisati possono essere uno stilo, una moneta, un pezzo di vetro, un file, un ago o un coltello d'acciaio, un normale tagliavetro o diamante. La densità media di una pietra è anche importante nel determinare la sua razza. Avendo determinato questo valore, si può identificare la razza facendo riferimento a tabelle speciali.
Calcoliamo la densità delle pietre naturali
Come calcolare la densità media della pietra campione? L'attrezzatura necessaria per questo è un equilibrio con una serie di pesi e abilità per misurare il volume di un campione di forma irregolare.
Il modo più semplice per farlo è quello di avere un cilindro graduato graduato con un volume di circa mezzo litro. In un tale cilindro vengono versati 200-300 ml di acqua e viene posizionato un pezzo del materiale lapideo studiato.
Il volume totale dei campioni immessi in acqua è riconosciuto dalla quantità di acqua spostata da essi. Quindi, dividendo la loro massa per il volume calcolato, si ottiene la densità media del materiale.
Cosa è importante considerare?
Va notato che questo metodo è adatto solo per rocce dense con assorbimento d'acqua insignificante (non più del 2%). Se questa caratteristica è superiore (fino al 5%), un campione secco, dopo averlo pesato, deve essere prima posto in un mezzo acquoso per la saturazione. Quindi, la densità media è determinata dal metodo sopra. La saturazione è considerata completa se, durante l'assorbimento d'acqua, il peso smette di crescere.
Le pietre porose (spesso calcari o tufi) hanno una bassa resistenza. Sono facili da elaborare: con un seghetto tradizionale, ritaglia un campione della forma desiderata (ad esempio un cubo) e calcola il suo volume misurando le facce.
Fallo da solo
In assenza di un volume sufficiente nel cilindro di misurazione sul campo, la quantità di acqua spostata può essere determinata come segue. In qualsiasi recipiente di metallo di forma cilindrica, appena sotto la parte superiore, viene praticato un foro nel muro con un normale chiodo, quindi viene inserito un tubo, che può anche essere realizzato indipendentemente piegando qualsiasi film. Riparalo nella parete del cilindro con plastilina o altro materiale simile.
Pertanto, si ottiene un misuratore del volume di campo. Se questa unità viene utilizzata costantemente, ha senso saldare un tubo di acciaio o ottone.
Pietre fatte da mani umane
Tutto quanto scritto sopra si riferiva alle pietre naturali. E ora è tempo di parlare di quelli artificiali. Possono essere a parete, su strada e laterali. Ciò include anche tegole in cemento e lastre per pavimentazione, nonché tutti i tipi di aree cieche, gradini delle scale ed elementi del camino.
Nella produzione di quasi tutte queste pietre, sia in Russia che all'estero, vengono utilizzati standard tecnici rigorosi. Governano tutte le caratteristiche di base: la qualità dei materiali di partenza, le dimensioni e la forma della sezione trasversale, le proprietà fisiche e meccaniche (compresa la densità delle pietre di cemento).
Questi requisiti dipendono dalle condizioni operative previste e dal materiale disponibile.
