Ädelsten – Densitet

Bland de fysiska egenskaperna hos mineraler finns det skalära och vektorgenskaper. De första är riktningsoberoende, där de testas i kristallen, den andra ändras dock beroende på riktning. Exempel på skalära egenskaper är densitet och specifik värme, vektorgenskaper - hårdhet, klyvning, några termiska egenskaper, elektrisk, optisk, etc..

Densitet är av praktisk betydelse för igenkänning av mineraler, hårdhet, klyvning och optiska egenskaper.

Densitet (specifik massa) mineralet ρ är förhållandet mellan dess massa m till dess volym V.:

ρ = m / V.

Densitetens öppenhet beror på temperaturen. Nästan alla mineraler minskar i densitet med ökande temperatur. Temperaturen bör därför anges för exakta markeringar, där mätningen gjordes. Den normala temperaturen för bestämning av densiteten är + 20 ° C.

Densitet är en viktig egenskap hos ett givet mineral. Om det betraktade mineralet är konstant, oföränderlig kemisk sammansättning, t.ex.. kwarc SiO2 eller CaCO-kalcit3, dess densitet är konstant: kvarts - 2,65 g / cm3, kalcyt - 2,71 g / cm3. Avvikelsen från det normala densitetsvärdet indikerar förekomsten av främmande kroppar föroreningar i mineralet. Emellertid varierar den kemiska sammansättningen av ett stort antal mineraler inom vissa gränser, vad de visar t.ex.. kemiska analyser av pyroxener, amfiboli, granater. Densitetsvärdet för dessa mineraler varierar beroende på den kemiska sammansättningen: pyroxenerna har en densitet av 3,2-3,7, amfibol 3,0—3,5, granat 3,5-4,5 g / cm3.

Mineraler skiljer sig markant i densitetsvärde. Vanliga mineraler, är de viktigaste komponenterna i stenar, har densiteter från 2 till 3,5 g / cm3.

Densiteten för de flesta ädelstenar är klart högre än för vanliga bergkomponenter, främst från fältspat och kvarts, vilket redan har påpekats i beskrivningen av förekomsten av ädelstenar i naturen. För tack vare den högre densiteten kan ädelstenar som tvättas från primära stenar och transporteras av vattnet i bäckar och floder sätta sig mellan sand och flodgrus på dessa platser, där det minskar vattnets hastighet. På detta sätt kan sekundära flod- och kustkoncentrationer av ädelstenar uppstå.

Densitetsbestämning. De används för att bestämma densiteten av mineraler: 1) pyknometer, 2) hydrostatisk balans, 3) Jollys vårskala, 4) vikten av Kratschmar och 5) tunga vätskor.

Pyknometer är ett glaskärl med en kapacitet på 5-100 cm3, stängd och jordad, långsträckt, glaspropp, med en smal kanal som gör att överflödig vätska rinner ut. För att bestämma mineralets densitet males det till ett pulver, och väger sedan exakt en ungefärlig mängd pulver 1/2-1/4 pyknometerns volym. Efter att ha bestämt vikten på den vattenfyllda pyknometern Fpw den är tömd, häller i en vägd mängd pulveriserat ämne Fs, fyll pyknometern med kokt destillerat vatten och förslut med en propp; överflödigt vatten som rinner ut ur kanalen avlägsnas genom torkning med mjukpapper, vägde sedan igen. Densiteten hos testsubstansen kan beräknas från formeln:

ρ = (Fpw+Fs+Fpws) / Fs

var: Fs - provets vikt, Fpw - vattenpyknometerns vikt, Fpws - pyknometerns massa med vatten och substans.

Densitetsbestämning med en pyknometer är en exakt metod, men det kan bara användas vid testning av pulverformigt material, fina smulor eller små markstenar.

Hydrostatisk balans skiljer sig från vanliga laboratorievågar på det sättet, att en av disken hänger högre. Under denna panna finns en krok för att hänga provet på en tunn tråd, så att den kan vägas först i luften, och sedan i vatten placerat under pannan i ett lämpligt kärl.

Skillnaden i massa av mineralet i luften F och dess massa efter nedsänkning i vatten Fw anger en mängd vatten som är lika med volymen av det vägda mineralprovet. Densitet erhålls enligt Archimedes lag, från formeln:

ρ = F / (F Fw)

Du kan också använda en vanlig laboratoriesaldo enligt följande: Ett litet bord placeras under en av disken så, så att den inte stör att ändra pannans läge. Det finns en vattenflaska på bordet, i vilket ett testprov är nedsänkt, upphängt av en tråd med en krok eller en tråd som slutar i en spiral. Mineraldensiteten beräknas enligt ovan.

Jolly Scale är en fjäderskala som gör att den blir mindre exakt, men snabbare bestämning av ädelstenarnas densitet.