Bir taşın yoğunluğu nasıl belirlenir?

2024 Yazar: Henry Conors | [email protected]. Son düzenleme: 2024-02-12 14:09

Tüm mineraller (ve taşlar mineraldir) iki önemli özelliğe sahiptir - kütle ve yoğunluk. Ayrıca, taşın yoğunluğu tamamen pratik anlamda önemlidir - bir maden yatağının rezervini hesaplamak için.

Bu özellik nedir?

Herhangi bir madde için yoğunluk, kütlenin birim hacme bölünmesi olarak anlaşılır. Taşlar (yani mineraller) heterojen bir bileşime sahip olduğundan ve farklı atom kütlelerine sahip elementler içerdiğinden, yoğunluklarının fiziksel özellikleri önemli ölçüde değişebilir. Ayrıca, taşların yoğunluğu sadece onları oluşturan elementlerin ciddiyetine değil, aynı zamanda temel parçacıkların iç yapılarında ne kadar sıkı "paketlendiğine" de bağlıdır.

Mineraloji, minerallerin yoğunluğunun incelenmesiyle ilgilenir. Bir taşın yoğunluğu, birim hacim başına numune mineral kütlesinin 4 ⁰С sıcaklıkta aynı hacimdeki su kütlesine bölünmesiyle hesaplanır. Örneğin numune ağırlığı 200 gramdır. Aynı hacimde 40 gram su. Bu durumda, bu taşın yoğunluğu 5'e eşit olacaktır.

Taşların yoğunluğu metreküp başına kilogram olarak ölçülür veyasantimetreküp başına gram.

Bir taşın yoğunluğu nasıl bulunur?

Bir taşın yoğunluğu nasıl belirlenir? Prosedür oldukça basittir - numuneyi önce havada, sonra suda tartarız. Arşimet yasasına göre, ortaya çıkan fark, örneğin yer değiştirdiği su kütlesine karşılık gelir. Yoğunluk, örneğin havadaki kütlesinin bu farka bölünmesiyle hesaplanır.

Yoğunluğa bağlı olarak mineraller hafif, orta, ağır ve çok ağır olabilir. Örneğin granit taşının yoğunluğu 2.600 kg/m³'tür. Referans için: akciğerlerin yoğunluğu 2,5 g / cm³'ü geçmez, orta - 2,5 ila 4 g / cm³, ağır - 4 ila 8 g / cm³ arasındadır. Yoğunluğu 8 g/cm³'ün üzerinde olan mineraller çok ağır taşlardır.

Mücevher Yoğunluğu

Yoğunluk ve başka bir özelliğe ek olarak - sertlik, mücevher mineralleri veya değerli taşlar da gram veya karat (inciler için - tahıllar) cinsinden ölçülen kütle gibi önemli bir bileşene sahiptir.

Bu birimlerin oranını anlamak için unutmayın: 1 karat 200 miligrama karşılık gelir, bir tanede 50 miligram vardır yani 1 karat dört taneye eşittir. Mücevher ölçüm doğruluğu iki ondalık basamağa kadardır.

Laboratuvara gidelim

Tarama yoğunluğu nasıl ölçülür. laboratuvardaki taşlar? Hidrostatik yöntem bunun için en uygunudur. İlkesi, yüzyıllar önce Yunan bilim adamı Arşimet tarafından önerildi. Okul fizik dersinden bilinen prensibin özü şu şekildedir: Bir sıvıya batırılmış bir cisim.bu cismin yer değiştirdiği sıvının ağırlığına eşit bir kuvvetle dışarı itilir.

Basitçe söylemek gerekirse, bir taşı asar ve suya indirirseniz, orijinaline göre ağırlığı, yerinden çıkardığı suyun hacmi kadar azalacaktır. Bu hacmin taşın kendi hacmine eşit olacağı açıktır.

Böylece taşları havada ve sonra suda sırayla tartarak hesaplama için ihtiyacımız olan tüm verileri elde edebiliriz.

Her şey - doğaya

Şimdi de doğal taş malzemelere geçelim. Bildiğiniz gibi, birkaç türü var. Pratik bir bakış açısından, herhangi bir cins genellikle iki gruptan birine sınıflandırılır - güçlü veya düşük mukavemetli.

Birinci grubun malzemeleri yüksek bir sertlik indeksine sahiptir ve çoğu zaman yapı orta veya kaba tanelidir. Sözde ayrışmamış durumda, çok az su emmeleri vardır. Diğer (düşük mukavemetli) ırklarda, adından da anlaşılacağı gibi, mukavemet çok daha düşüktür. Ayrıca çok daha yüksek bir su emme derecesine sahiptirler.

Bazen, kaya türlerini tanırken sertliğini belirlemek gerekir. Sahada, bunu sözde yardımı ile yapmak en uygunudur. göreceli Mohs ölçeği ve ek doğaçlama araçlar. Bu tür doğaçlama araçlar, kalem, madeni para, cam parçası, dosya, çelik iğne veya bıçak, sıradan veya elmas cam kesici olabilir. Bir taşın ortalama yoğunluğu da kayasının belirlenmesinde önemlidir. Bu değeri belirleyerek, tanımlamak mümkündür.özel tablolara başvurarak üreme.

Doğal taşların yoğunluğunu hesaplayın

Örnek bir taşın ortalama yoğunluğu nasıl hesaplanır? Bunun için gerekli ekipman, bir dizi ağırlığa ve düzensiz şekilli bir numunenin hacmini ölçme becerisine sahip bir terazidir.

Bunu yapmanın en kolay yolu, hacmi yaklaşık yarım litre olan dereceli bir silindir kullanmaktır. Böyle bir silindire 200-300 ml su dökülür ve üzerinde çalışılan taş malzemeden bir parça konur.

Suya yerleştirilen numunelerin toplam hacmi, bunların değiştirdiği su miktarı ile tanınır. Daha sonra kütleleri hesaplanan hacme bölünerek malzemenin ortalama yoğunluğu elde edilir.

Dikkat edilmesi gereken önemli olan nedir?

Bu yöntemin yalnızca su emmesi düşük (%2'den fazla olmayan) yoğun kayalar için uygun olduğuna dikkat edilmelidir. Bu özellik daha yüksekse (%5'e kadar), önceden tartılmış kuru bir numune, doyma için önce sulu bir ortama yerleştirilmelidir. Daha sonra ortalama yoğunluk yukarıdaki yöntemle belirlenir. Su emilimi sırasında ağırlığın büyümesi durursa doygunluk tamamlanmış kabul edilir.

Gözenekli taşlar (çoğunlukla kireçtaşı veya tüf) düşük mukavemete sahiptir. İşlenmesi kolaydır - normal bir demir testeresi ile istenen şekle (örneğin bir küp) ait bir numuneyi kesin ve kenarlarını ölçerek hacmini hesaplayın.

Kendin Yap

Tarlada yeterli hacimde bir ölçüm silindiri bulunmadığında, yer değiştiren su miktarı aşağıdaki şekilde belirlenebilir:tavır. Herhangi bir silindirik metal kapta, üst kısmın hemen altında, duvara sıradan bir çivi ile bir delik açılır, daha sonra içine herhangi bir filmi yuvarlayarak bağımsız olarak da yapılabilen bir tüp yerleştirilir. Hamuru veya benzeri bir malzeme ile silindirin duvarına sabitleyin.

Böylece bir seyahat hacmi ölçer elde edersiniz. Bu ünite sürekli kullanılıyorsa, çelik veya pirinç bir boruyu lehimlemek mantıklıdır.

İnsan yapımı taşlar

Yukarıda yazılanların tamamı doğal taşlarla ilgilidir. Ve şimdi yapay olanlardan bahsetmenin zamanı geldi. Duvar, yol ve yan olabilirler. Buna beton çatı kiremitleri ve kaldırım döşemelerinin yanı sıra her türlü kör alan, merdiven basamakları ve baca elemanları da dahil edilmelidir.

Listelenen taşların neredeyse tamamının hem Rusya'da hem de yurtdışında üretiminde sıkı teknik standartlar kullanılmaktadır. Tüm ana özellikleri düzenlerler - hammaddelerin kalitesi, bölümün boyutu ve şekli, fiziksel ve mekanik göstergeler (beton taşların yoğunluğu dahil).

Bu gereksinimler, beklenen çalışma koşullarına ve mevcut malzemeye bağlıdır.

Yapay taşlar neler olabilir?

Taşların yapıldığı beton, ağır veya hafif olabilir. Ondan yapılan yapay taşlar katı veya içi boş yapılır. İçi boş taşlar için ortalama kütle yoğunluğunun normatif özelliği 1.650 kg / m³'ü geçmemelidir.tam gövdeli - 2.200 kg/m³.

Orta yoğunluk (ve ayrıca termal iletkenlik) açısından duvar taşları etkili (1.400 kg / m³'ye kadar yoğunluk), şartlı olarak etkili (1.400-1.650 kg / m³) ve ağır (yukarıda) olarak kabul edilir. 1.650 kg/m³). Bunların çoğu artık düşük yoğunluklu (1.800 kg/m³'e kadar) hafif betondan üretilmektedir.

Aşınması yüksek ve su emmesi düşük olan ağır beton (kum dahil) yan veya yol taşlarının yanı sıra kaldırım levhalarının üretiminde, çalışma koşulları duvarlara göre daha ağır olduğu için kullanılmaktadır.

Yapay taşlar, kuvars kumu (ince agrega olarak kabul edilir) veya güçlü kayalar (büyük agrega) olabilen agrega bakımından da farklılık gösterir. Örneğin, doğal taştan kırma taş yoğunluğu, fraksiyona bağlı olarak farklı olabilir - öğütme derecesi. Agreganın bileşimi de yapay taşın yoğunluğu üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.