Edelsteine – Dichte

Unter den physikalischen Eigenschaften von Mineralien gibt es Skalar- und Vektoreigenschaften. Die ersten sind richtungsunabhängig, in denen sie im Kristall getestet werden, die anderen ändern sich jedoch je nach Richtung. Beispiele für skalare Eigenschaften sind Dichte und spezifische Wärme, Vektoreigenschaften - Härte, Dekollete, einige thermische Eigenschaften, elektrisch, optisch usw..

Die Dichte ist für die Erkennung von Mineralien von praktischer Bedeutung, Härte, Spaltung und optische Eigenschaften.

Dichte (spezifische Masse) Das Mineral ρ ist das Verhältnis seiner Masse m zu seinem Band V.:

ρ = m / V.

Die Offenheit der Dichte hängt von der Temperatur ab. Fast alle Mineralien nehmen mit zunehmender Temperatur an Dichte ab. Die Temperatur sollte daher für genaue Markierungen angegeben werden, in dem die Messung durchgeführt wurde. Die normale Temperatur zur Bestimmung der Dichte beträgt + 20 ° C..

Die Dichte ist ein wichtiges Merkmal eines bestimmten Minerals. Wenn das betrachtete Mineral konstant ist, unveränderliche chemische Zusammensetzung, z.B.. kwarc SiO2 oder CaCO-Calcit3, seine Dichte ist konstant: Quarz - 2,65 g / cm3, Kalcyt - 2,71 g / cm3. Die Abweichung vom normalen Dichtewert zeigt das Vorhandensein von Fremdkörperverunreinigungen im Mineral an. Die chemische Zusammensetzung einer großen Anzahl von Mineralien variiert jedoch innerhalb bestimmter Grenzen, was sie zeigen z.B.. chemische Analysen von Pyroxenen, Amfiboli, Granaten. Der Dichtewert dieser Mineralien variiert in Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung: Die Pyroxene haben eine Dichte von 3,2-3,7, Amfibol 3,0-3,5, Granat 3,5-4,5 g / cm3.

Mineralien unterscheiden sich signifikant im Dichtewert. Gemeinsame Mineralien, als Hauptbestandteile von Gesteinen, haben Dichten im Bereich von 2 bis 3,5 g / cm3.

Die Dichte der meisten Edelsteine ​​ist deutlich höher als die der üblichen Gesteinsbestandteile, hauptsächlich aus Feldspat und Quarz, worauf bereits in der Beschreibung des Vorkommens von Edelsteinen in der Natur hingewiesen wurde. Denn dank der höheren Dichte können sich Edelsteine, die von Primärgesteinen gewaschen und vom Wasser von Bächen und Flüssen getragen werden, an diesen Stellen zwischen Sand und Flusskies ansiedeln, wo es eine Abnahme der Geschwindigkeit des Wassers gibt. Auf diese Weise können sekundäre Fluss- und Küstenkonzentrationen von Edelsteinen entstehen.

Dichtebestimmung. Sie werden verwendet, um die Dichte von Mineralien zu bestimmen: 1) Pyknometer, 2) hydrostatisches Gleichgewicht, 3) Jollys Federwaage, 4) das Gewicht von Kratschmar und 5) schwere Flüssigkeiten.

Pyknometer ist ein Glasgefäß mit einem Fassungsvermögen von 5-100 cm3, geschlossen und geschliffen, verlängert, Glasstopfen, mit einem schmalen Kanal, durch den überschüssige Flüssigkeit abfließen kann. Um die Dichte des Minerals zu bestimmen, wird es zu einem Pulver gemahlen, und wiegt dann genau eine ungefähre Menge Pulver 1/2- -1/4 Volumen des Pyknometers. Nach Bestimmung des Gewichts des wassergefüllten Pyknometers Q.pw es wird geleert, gießt eine abgewogene Menge pulverförmiger Substanz ein Q.s, Füllen Sie das Pyknometer mit abgekochtem destilliertem Wasser und verschließen Sie es mit einem Stopfen; Überschüssiges Wasser, das aus dem Kanal fließt, wird durch Trocknen mit Seidenpapier entfernt, dann wieder gewogen. Die Dichte der Testsubstanz kann aus der Formel berechnet werden:

ρ = (Q.pw+Q.s+Q.pws) / Q.s

wo: Q.s - Probengewicht, Q.pw - Gewicht des Wasserpyknometers, Q.pws - Masse des Pyknometers mit Wasser und Substanz.

Die Dichtebestimmung mit einem Pyknometer ist eine genaue Methode, Es kann jedoch nur zum Testen von pulverförmigem Material verwendet werden, feine Krümel oder kleine gemahlene Steine.

Hydrostatisches Gleichgewicht unterscheidet sich dadurch von gewöhnlichen Laborwaagen, dass eines der Gerichte höher hängt. Unter dieser Pfanne befindet sich ein Haken zum Aufhängen der Probe an einem dünnen Faden, damit es zuerst in der Luft gewogen werden kann, und dann in Wasser unter die Pfanne in ein geeignetes Gefäß gestellt.

Der Massenunterschied des Minerals in der Luft Q. und seine Masse nach dem Eintauchen in Wasser Q.w gibt eine Wassermenge an, die dem Volumen der gewogenen Mineralprobe entspricht. Die Dichte wird nach dem Gesetz von Archimedes erhalten, aus der Formel:

ρ = Q. / (Q. Q.w)

Sie können auch eine normale Laborwaage wie folgt verwenden: Ein kleiner Tisch steht unter einem der Teller so, damit es die Änderung der Position der Pfanne nicht stört. Auf dem Tisch steht eine Wasserflasche, in die eine Testprobe eingetaucht ist, die an einem Faden mit einem Haken oder einem Draht aufgehängt ist, der in einer Spirale endet. Die Mineraldichte wird wie oben berechnet.

Die Jolly-Skala ist eine Federwaage, die es ermöglicht, weniger genau zu sein, aber schnellere Bestimmung der Dichte von Edelsteinen.