Kamienie szlachetne – Gęstość

Waga Westphala służy do oznaczania gęstości cieczy ciężkiej. Ma ona ramiona nierówne; na końcu dłuższego ramienia zawieszony jest na druciku platynowym pływak, zwykle w postaci termometru (w celu odczytania temperatury, w jakiej przeprowadza się pomiar).

Gdy pływak jest zanurzony w wodzie, ramiona wagi znajdują się w położeniu poziomym, jeżeli zaś w badanej cieczy równowaga wagi zostanie zachwiana — jeżeli gęstość cieczy jest wyższa od gęstości wody, pływak podnosi się ku górze. Aby doprowadzić ramiona wagi do pierwotnego, poziomego położenia, należy obciążyć dłuższe ramię odpowiednią liczbą ciężarków (koników), które są podobne do używanych w wagach analitycznych, tylko większe i cięższe. Zawiesza się je w odpowiednim miejscu dłuższego ramienia wagi podzielonego na 10 równych części. Suma ciężarków z uwzględnieniem miejsca ich zawieszenia odpowiada gęstości badanej cieczy. Za pomocą wagi Westphala można oznaczać gęstość cieczy z dokładnością do trzeciego miejsca po przecinku.

Gęstość cieczy oznacza się również za pomocą materiałów o znanej gęstości. Mając do wyboru kilkadziesiąt minerałów w postaci okruchów o wielkości kilku milimetrów można szybko oznaczyć gęstość cieczy. Zanurzając poszczególne okruchy w badanej cieczy dobiera się taki minerał, który swobodnie zanurzony unosi się w cieczy. Różnica wartości gęstości poszczególnych minerałów używanych do badania powinna wynosić około 0,05.

Waga Kratschmara pozwala na bezpośrednie odczytanie na skali masy badanej próbki minerału, bez względu na jej wielkość.

Oznaczenie gęstości za pomocą cieczy ciężkich polega na tym, że odpowiednią ciecz rozcieńcza się do gęstości równej gęstości badanej próbki. W cieczy takiej okruchy minerału unoszą się swobodnie — nie wypływają na powierzchnię, ani nie opadają na dno naczynia.

Jako cieczy ciężkiej używa się najczęściej bromoformu (gęstość 2,9 g/cm8) rozcieńczonego benzenem. Stosuje się również czterobromek acetylenu (o tej samej gęstości) rozcieńczony benzenem lub tzw. ciecz Thouleta, tj. wodny roztwór jodku rtęci i potastu (gęstość 3,2 g/cm3) rozcieńczany wodą. Nieraz stosuje się także jodek metylenu (gęstość 3,3 g/cm3) rozcieńczany benzenem lub toluenem.

Rozdzielanie minerałów. W celu zbadania zawartości kamieni szlachetnych w piasku lub innych skałach przeprowadza się rozdzielanie minerałów za pomocą wymienionych cieczy ciężkich. Używa się do tego lejka rozdzielczego stosowanego w laboratoriach lub zwyczajnego lejka szklanego, zaopatrzonego u dołu w wąż gumowy i metalowy zaciskacz. Niekiedy używa się specjalnych lejków rozdzielczych o dużym otworze w kurku szklanym, które mają kształt bardziej wydłużony niż zwykły lejek rozdzielczy. Do około 2/3 objętości lejka wlewa się ciecz ciężką, a następnie wsypuje sproszkowaną próbkę skały, poruszając lejkiem w celu zwilżenia wszystkich ziarn mineralnych. Minerały o gęstości niższej niż ciecz pływają po jej powierzchni, natomiast minerały cięższe opadają i gromadzą się nad kurkiem. Przez otwarcie kurka (należy to robić ostrożnie, aby do otworu nie dostała się warstwa minerałów lżejszych) minerały cięższe wypływają razem z cieczą. Pod lejkiem rozdzielczym umieszcza się sączek w zwykłym lejku szklanym.

Przy seryjnym wydzielaniu kamieni szlachetnych (np. szafirów lub rubinów) z piasków używa się zestawu złożonego z kilkunastu lub nawet kilkudziesięciu lejków, dzięki czemu można równocześnie badać większą liczbę próbek.

Zamiast lejka rozdzielczego można użyć zwykłej miseczki porcelanowej, do której wlewa się ciecz ciężką, a następnie wsypuje próbkę badanej skały. Po ostrożnym przelaniu do drugiego naczynia powierzchniowej warstwy cieczy z minerałami lżejszymi, minerały cięższe pozostają na dnie miseczki.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *