Gemmes – Densité

Parmi les propriétés physiques des minéraux, il existe des propriétés scalaires et vectorielles. Les premiers sont indépendants de la direction, dans lequel ils sont testés dans le cristal, l'autre, cependant, change en fonction de la direction. Des exemples de propriétés scalaires sont la densité et la chaleur spécifique, propriétés vectorielles - dureté, clivage, quelques propriétés thermiques, électrique, optique, etc..

La densité est d'une importance pratique pour la reconnaissance des minéraux, dureté, clivage et propriétés optiques.

Densité (masse spécifique) le minéral ρ est le rapport de sa masse m à son tome V.:

ρ = m / V

L'ouverture de la densité dépend de la température. Presque tous les minéraux diminuent en densité avec l'augmentation de la température. La température doit donc être indiquée pour des marquages ​​précis, dans lequel la mesure a été effectuée. La température normale pour déterminer la densité est de + 20 ° C.

La densité est une caractéristique importante d'un minéral donné. Si le minéral considéré est constant, composition chimique invariable, par exemple.. kwarc SiO2 ou calcite CaCO3, sa densité est constante: quartz - 2,65 g / cm3, kalcyt - 2,71 g / cm3. L'écart par rapport à la valeur de densité normale indique la présence d'impuretés de corps étrangers dans le minéral. Cependant, la composition chimique d'un grand nombre de minéraux varie dans certaines limites, ce qu'ils montrent par exemple.. analyses chimiques des pyroxènes, amfiboli, grenades. La valeur de densité de ces minéraux varie en fonction de la composition chimique: les pyroxènes ont une densité de 3,2-3,7, amfibole 3,0—3,5, granulé 3,5-4,5 g / cm3.

Les minéraux diffèrent considérablement dans la valeur de densité. Minéraux communs, étant les principaux composants des roches, ont des densités allant de 2 à 3,5 g / cm3.

La densité de la plupart des pierres précieuses est nettement supérieure à celle des composants communs des roches, principalement de feldspath et de quartz, qui a déjà été signalé dans la description de la présence de pierres précieuses dans la nature. Parce que grâce à la densité plus élevée, les pierres précieuses lavées des roches primaires et transportées par l'eau des ruisseaux et des rivières peuvent se déposer parmi les sables et les graviers des rivières à ces endroits., où il y a une diminution de la vitesse de l'eau. De cette manière, des concentrations fluviales secondaires et côtières de pierres précieuses peuvent apparaître.

Détermination de la densité. Ils sont utilisés pour déterminer la densité des minéraux: 1) pycnomètre, 2) équilibre hydrostatique, 3) Balance à ressort de Jolly, 4) le poids de Kratschmar et 5) liquides lourds.

Pycnomètre est un récipient en verre d'une capacité de 5 à 100 cm3, clos et au sol, allongé, bouchon en verre, ayant un canal étroit permettant à l'excès de liquide de s'écouler. Afin de déterminer la densité du minéral, il est broyé en poudre, puis pèse avec précision une quantité approximative de poudre 1/2-1/4 volume du pycnomètre. Après avoir déterminé le poids du pycnomètre rempli d'eau Qpw il est vidé, verse une quantité pesée de substance en poudre Qs, remplir le pycnomètre avec de l'eau distillée bouillie et fermer avec un bouchon; l'excès d'eau sortant du canal est éliminé par séchage avec du papier de soie, puis pesé à nouveau. La densité de la substance d'essai peut être calculée à partir de la formule:

ρ = (Qpw+Qs+Qpws) / Qs

où: Qs - poids de l'échantillon, Qpw - poids du pycnomètre à eau, Qpws - masse du pycnomètre avec eau et substance.

La détermination de la densité avec un pycnomètre est une méthode précise, mais il ne peut être utilisé que lors du test de matériau en poudre, fines miettes ou petites pierres broyées.

Balance hydrostatique diffère des balances de laboratoire ordinaires en ce que, que l'un des plats est suspendu plus haut. Sous cette casserole, il y a un crochet pour accrocher l'échantillon sur un fil fin, afin qu'il puisse être pesé en premier dans l'air, puis dans de l'eau placée sous la casserole dans un récipient approprié.

La différence de masse du minéral dans l'air Q et sa masse après immersion dans l'eau Qw indique une quantité d'eau égale au volume de l'échantillon minéral pesé. La densité est obtenue selon la loi d'Archimède, de la formule:

ρ = Q / (Q Qw)

Vous pouvez également utiliser une balance de laboratoire ordinaire comme suit: Une petite table est placée sous l'un des plats donc, afin qu'il n'interfère pas avec le changement de position de la casserole. Il y a un cylindre d'eau sur la table, dans lequel une éprouvette est immergée, suspendue par un fil avec un crochet ou un fil se terminant par une spirale. La densité minérale est calculée comme ci-dessus.

La Jolly Scale est une balance à ressort lui permettant d'être moins précise, mais détermination plus rapide de la densité des pierres précieuses.