Visi mineralai (ir akmenys yra susiję būtent su mineralais) turi dvi svarbias savybes - masę ir tankį. Be to, akmens tankis yra svarbus grynai praktine prasme - apskaičiuoti naudingųjų iškasenų atsargas.
Kas tai yra?
Bet kurios medžiagos tankis reiškia masę, padalytą iš tūrio vieneto. Kadangi akmenys (t. Y. Mineralai) yra nevienalytės sudėties ir apima skirtingų atominių masių elementus, jų tankio fizinės savybės gali labai skirtis. Taip pat akmenų tankis priklauso ne tik nuo juos sudarančių elementų sunkumo, bet ir nuo to, kaip elementarios dalelės yra „tankiai supakuotos“ savo vidinėje struktūroje.
Mineralų tankio tyrimas susijęs su mineralogija. Akmens tankis apskaičiuojamas mineralinio mėginio masę padalijus iš tūrio vieneto iš to paties tūrio vandens, esančio 4 ° C temperatūroje, masės. Pavyzdžiui, mėginio svoris yra 200 gramų. Vanduo to paties tūrio 40 gramų. Tokiu atveju šio akmens tankis bus 5.
Akmenų tankis matuojamas kilogramais viename kubiniame metre arba gramais centimetre kubiniame metre.
Kaip rasti akmens tankį?
Kaip nustatomas akmens tankis? Procedūra yra gana paprasta - mėginys pirmiausia pasveriamas ore, tada vandenyje. Pagal Archimedo įstatymą gautas skirtumas atitinka vandens masę, kurią mėginys išstumia. Tankis apskaičiuojamas padalijus ore esančią mėginio masę iš nurodyto skirtumo.
Mineralai gali būti lengvi, vidutiniai, sunkūs ir labai sunkūs, atsižvelgiant į jų tankį. Pavyzdžiui, granito akmens tankis yra 2 600 kg / m³. Nuoroda: plaučių tankis neviršija 2, 5 g / cm³, vidutinis - nuo 2, 5 iki 4 g / cm³, sunkus - nuo 4 iki 8 g / cm³. Mineralai, kurių tankis didesnis kaip 8 g / cm³, priklauso labai sunkiems akmenims.
Brangakmenių tankis
Be tankio ir kitos savybės - kietumo, brangakmenių mineralai ar brangakmeniai taip pat turi tokį svarbų komponentą kaip masė, matuojama gramais arba karatais (perluose - grūduose).
Norėdami išsiaiškinti šių vienetų santykį, atsiminkite: 1 karatas atitinka 200 miligramų, 50 miligramų viename veide, tai yra, 1 karatas yra lygus keturiems grūdams. Perlų matavimo tikslumas - iki dviejų dešimtųjų tikslumu.
Eime į laboratoriją
Kaip išmatuoti pasipriešinimo tankį. akmenys laboratorijoje? Tam geriausiai tinka hidrostatinis metodas. Jos principą prieš daugelį amžių pasiūlė graikų mokslininkas Archimedas. Iš fizikos mokyklos kurso žinomo principo esmė yra tokia: į skystį panardintas kūnas iš jo išstumiamas jėga, kuri yra lygi skysčio, kurį išstumia duotas kūnas, svoriui.
Paprasčiau tariant, jei jūs pakabinsite akmenį ir nuleisite jį į vandenį, jo svoris, palyginti su originalu, sumažės tiek, kiek jo išstumtas vandens tūris. Akivaizdu, kad šis tūris bus lygus paties akmens tūriui.
Taigi, nuosekliai sverdami akmenis ore, o paskui vandenyje, galime gauti visus duomenis, kurių mums reikia apskaičiuoti.
Viskas yra gamtoje!
Dabar pereikime prie natūralių akmens medžiagų. Kaip žinote, yra keletas jų tipų. Praktiniu požiūriu įprasta bet kokią veislę priskirti vienai iš dviejų grupių - stiprioms ar silpnoms.
Pirmos grupės medžiagos turi aukštą kietumo indeksą ir dažniausiai būna vidutinio ar šiurkščiavilnių struktūros. Esant vadinamai nepalankioms oro sąlygoms, jie mažai sugeria vandenį. Kitose (silpno stiprumo) uolienose, kaip rodo pavadinimas, stiprumas yra žymiai mažesnis. Jie taip pat turi daug didesnį vandens absorbcijos laipsnį.
Kartais, atpažįstant uolienų rūšis, būtina nustatyti jų kietumą. Lauke patogiausia tai padaryti naudojant vadinamąją. Mohso santykinė skalė ir galimos papildomos priemonės. Tokie improvizuoti įrankiai gali būti plunksna, moneta, stiklo gabalas, failas, plieninė adata ar peilis, įprastas ar deimantinis stiklo pjaustytuvas. Vidutinis akmens tankis taip pat svarbus nustatant jo veislę. Nustačius šią vertę, veislę galima atpažinti pagal specialias lenteles.
Mes apskaičiuojame natūralių akmenų tankį
Kaip apskaičiuoti vidutinį mėginio akmens tankį? Tam reikalinga įranga yra svarstyklės su tam tikrais svoriais ir įgūdžiais išmatuoti netaisyklingos formos mėginio tūrį.
Lengviausias būdas tai padaryti yra turėti graduotą balioną su maždaug pusės litro tūriu. Į tokį cilindrą pilamas 200-300 ml vandens ir įdedamas gabalėlis tiriamos akmens medžiagos.
Bendras į vandenį įdėtų mėginių tūris yra atpažįstamas iš jų išstumto vandens kiekio. Tada, padalinus jų masę iš apskaičiuoto tūrio, gaunamas vidutinis medžiagos tankis.
Į ką svarbu atsižvelgti?
Reikėtų pažymėti, kad šis metodas tinka tik tankioms uolienoms, kurių vandens absorbcija yra nereikšminga (ne daugiau kaip 2%). Jei ši charakteristika yra didesnė (iki 5%), sausas mėginys, jį pasvėrus, pirmiausia turi būti dedamas į vandeninę terpę, kad būtų galima prisotinti. Tuomet aukščiau nurodytu metodu nustatomas vidutinis tankis. Sotumas laikomas visišku, jei vandens absorbcijos metu svoris nustoja augti.
Porėti akmenys (dažniausiai kalkakmeniai ar tufai) yra mažo stiprumo. Juos lengva apdoroti - įprastu pjūklu išpjaukite norimos formos pavyzdį (pavyzdžiui, kubą) ir apskaičiuokite jo tūrį matuojant veidus.
Padaryk tai pats
Jei lauke nėra pakankamo tūrio matavimo cilindre, išstumto vandens kiekį galima nustatyti taip. Bet kuriame cilindro formos metaliniame inde, šiek tiek žemiau viršaus, sienoje esanti skylė yra pramušta įprastu viniu, tada ten įkišamas vamzdis, kurį taip pat galima padaryti nepriklausomai, sulanksčius bet kokią plėvelę. Pritvirtinkite prie cilindro sienos plastilinu ar panašia medžiaga.
Taigi gaunamas lauko tūrio matuoklis. Jei šis įtaisas naudojamas nuolat, prasminga lituoti plieno arba žalvario vamzdį.
Akmenys, pagaminti iš žmogaus rankų
Viskas, kas parašyta aukščiau, buvo susijusi su natūraliais akmenimis. Ir dabar laikas kalbėti apie dirbtinius. Jie gali būti sienos, kelio ir šono. Tai taip pat apima betonines stogo čerpes ir grindinio plokštes, taip pat visų rūšių aklinas zonas, laiptų pakopas ir kamino elementus.
Gaminant beveik visus šiuos akmenis tiek Rusijoje, tiek užsienyje, naudojami griežti techniniai standartai. Jie nustato visas pagrindines savybes - pradinių medžiagų kokybę, skerspjūvio dydį ir formą, fizines ir mechanines savybes (įskaitant betoninių akmenų tankį).
Šie reikalavimai priklauso nuo numatomų eksploatavimo sąlygų ir turimos medžiagos.
