Bagaimana untuk menentukan ketumpatan batu?

2024 Pengarang: Henry Conors | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-02-12 11:07

Semua mineral (dan batu adalah mineral) mempunyai dua ciri penting - jisim dan ketumpatan. Selain itu, ketumpatan batu adalah penting dalam erti kata praktikal semata-mata - untuk mengira rizab deposit mineral.

Apakah ciri ini?

Untuk sebarang bahan, ketumpatan difahami sebagai jisim dibahagikan dengan unit isipadu. Oleh kerana batu (iaitu, mineral) mempunyai komposisi heterogen dan termasuk unsur-unsur jisim atom yang berbeza, ciri fizikal ketumpatannya boleh berbeza-beza dengan ketara. Selain itu, ketumpatan batu bergantung bukan sahaja pada keterukan unsur yang membentuknya, tetapi juga pada seberapa ketat zarah asas "dibungkus" dalam struktur dalamannya.

Mineralogi berkaitan dengan kajian ketumpatan mineral. Ketumpatan batu dikira dengan membahagikan jisim mineral sampel per unit isipadu dengan jisim air dengan isipadu yang sama pada suhu 4 ⁰С. Sebagai contoh, berat sampel ialah 200 gram. Air dalam jumlah yang sama iaitu 40 gram. Dalam kes ini, ketumpatan batu ini akan sama dengan 5.

Ketumpatan batu diukur dalam kilogram per meter padu ataugram setiap sentimeter padu.

Bagaimana untuk mencari ketumpatan batu?

Bagaimanakah ketumpatan batu ditentukan? Prosedurnya agak mudah - kami menimbang sampel terlebih dahulu di udara, kemudian di dalam air. Menurut undang-undang Archimedes, perbezaan yang terhasil sepadan dengan jisim air yang disesarkan oleh sampel. Ketumpatan dikira dengan membahagikan jisim sampel dalam udara dengan perbezaan ini.

Bergantung pada ketumpatan, mineral boleh menjadi ringan, sederhana, berat dan sangat berat. Sebagai contoh, ketumpatan batu granit ialah 2,600 kg/m³. Untuk rujukan: ketumpatan paru-paru tidak melebihi 2.5 g / cm³, sederhana - berkisar antara 2.5 hingga 4 g / cm³, berat - dari 4 hingga 8 g / cm³. Mineral dengan ketumpatan melebihi 8 g/cm³ ialah batu yang sangat berat.

Ketumpatan Permata

Selain ketumpatan dan ciri lain - kekerasan, mineral permata atau batu berharga juga mempunyai komponen penting seperti jisim, diukur dalam gram atau karat (untuk mutiara - dalam biji).

Untuk memahami nisbah unit ini, ingat: 1 karat sepadan dengan 200 miligram, dalam satu biji terdapat 50 miligram, iaitu, 1 karat bersamaan dengan empat biji. Ketepatan ukuran permata adalah sehingga dua tempat perpuluhan.

Jom ke makmal

Cara mengukur ketumpatan korekan. batu dalam makmal? Kaedah hidrostatik paling sesuai untuk ini. Prinsipnya telah dicadangkan oleh saintis Yunani Archimedes berabad-abad yang lalu. Intipati prinsip yang diketahui dari kursus fizik sekolah adalah seperti berikut: jasad yang direndam dalam cecairditolak keluar daripadanya oleh daya yang sama dengan berat cecair yang disesarkan oleh jasad ini.

Ringkasnya, jika anda menggantung batu dan menurunkannya ke dalam air, maka beratnya akan berkurangan berbanding dengan yang asal sama seperti berat isipadu air yang disesarkan olehnya. Jelas sekali bahawa isipadu ini akan sama dengan isipadu batu itu sendiri.

Oleh itu, dengan menimbang batu di udara secara berurutan, dan kemudian di dalam air, kita boleh mendapatkan semua data yang diperlukan untuk pengiraan.

Semuanya - kepada alam semula jadi

Sekarang mari beralih kepada bahan batu semula jadi. Seperti yang anda tahu, terdapat beberapa jenis. Dari sudut pandangan praktikal, mana-mana baka biasanya dikelaskan kepada satu daripada dua kumpulan - kuat atau rendah kekuatan.

Bahan kumpulan pertama mempunyai indeks kekerasan yang tinggi dan, selalunya, strukturnya berbutir sederhana atau kasar. Dalam keadaan yang dipanggil tanpa cuaca, mereka mempunyai sedikit penyerapan air. Dalam baka lain (kekuatan rendah), seperti namanya, kekuatannya jauh lebih rendah. Ia juga mempunyai tahap penyerapan air yang lebih tinggi.

Kadangkala, apabila mengenali jenis batu, ia perlu menentukan kekerasannya. Di lapangan, paling mudah untuk melakukan ini dengan bantuan yang dipanggil. skala Mohs relatif dan cara improvisasi tambahan. Cara improvisasi sedemikian boleh menjadi stylus, syiling, sekeping kaca, fail, jarum keluli atau pisau, pemotong kaca biasa atau berlian. Ketumpatan purata batu juga penting dalam menentukan batuannya. Dengan menentukan nilai ini, adalah mungkin untuk mengenal pastimembiak dengan merujuk kepada jadual khas.

Kira ketumpatan batu semula jadi

Bagaimana untuk mengira ketumpatan purata batu sampel? Peralatan yang diperlukan untuk ini ialah penimbang dengan set pemberat dan kemahiran untuk mengukur isipadu sampel yang berbentuk tidak sekata.

Cara paling mudah untuk melakukan ini ialah dengan silinder bergraduat dengan isipadu kira-kira setengah liter. 200-300 ml air dituangkan ke dalam silinder sedemikian dan sekeping bahan batu yang dikaji diletakkan.

Jumlah isipadu sampel yang diletakkan di dalam air diiktiraf dengan jumlah air yang disesarkan olehnya. Kemudian, dengan membahagikan jisimnya dengan isipadu yang dikira, ketumpatan purata bahan diperoleh.

Apakah yang penting untuk dipertimbangkan?

Perlu diingatkan bahawa kaedah ini hanya sesuai untuk batuan tumpat dengan penyerapan air yang rendah (tidak lebih daripada 2%). Jika ciri ini lebih tinggi (sehingga 5%), sampel kering, yang telah ditimbang sebelum ini, mesti terlebih dahulu diletakkan dalam medium berair untuk tepu. Kemudian ketumpatan purata ditentukan oleh kaedah di atas. Ketepuan dianggap lengkap jika berat berhenti membesar semasa penyerapan air.

Batu berliang (paling kerap batu kapur atau tuf) mempunyai kekuatan yang rendah. Ia mudah diproses - potong sampel bentuk yang diingini (contohnya, kiub) dengan gergaji besi biasa dan hitung isipadunya dengan mengukur tepi.

DIY

Jika tiada isipadu silinder penyukat yang mencukupi di dalam medan, jumlah air yang disesarkan boleh ditentukan dengan perkara berikutcara. Dalam mana-mana kapal logam silinder, tepat di bawah bahagian atas, lubang ditumbuk di dinding dengan paku biasa, kemudian tiub dimasukkan ke dalamnya, yang juga boleh dibuat secara bebas dengan menggulung mana-mana filem. Betulkan pada dinding silinder dengan plastisin atau bahan yang serupa.

Oleh itu, anda mendapat meter volum perjalanan. Jika unit ini digunakan secara berterusan, adalah wajar untuk memateri tiub keluli atau loyang.

Batu buatan manusia

Semua yang ditulis di atas merujuk kepada batu semula jadi. Dan kini tiba masanya untuk bercakap tentang tiruan. Mereka boleh menjadi dinding, jalan dan sisi. Ini juga harus termasuk jubin bumbung konkrit dan papak turapan, serta semua jenis kawasan buta, tangga tangga dan elemen cerobong.

Dalam pengeluaran hampir semua batu yang disenaraikan di Rusia dan di luar negara, piawaian teknikal yang ketat digunakan. Mereka mengawal semua ciri utama - kualiti bahan mentah, saiz dan bentuk bahagian, penunjuk fizikal dan mekanikal (termasuk ketumpatan batu konkrit).

Keperluan ini bergantung pada jangkaan keadaan pengendalian dan bahan yang tersedia.

Apakah yang boleh menjadi batu tiruan?

Konkrit dari mana batu dibuat boleh sama ada berat atau ringan. Batu buatan yang diperbuat daripadanya dibuat pepejal atau berongga. Ciri normatif purata ketumpatan pukal untuk batu berongga tidak boleh melebihi 1,650 kg / m³, untukberbadan penuh - 2,200 kg/m³.

Batu dinding dari segi ketumpatan sederhana (dan, sebagai tambahan, kekonduksian terma) dianggap berkesan (ketumpatan sehingga 1,400 kg / m³), berkesan bersyarat (1,400-1,650 kg / m³) dan berat (di atas 1,650 kg/m³). Kebanyakannya kini dihasilkan daripada konkrit ringan dengan ketumpatan rendah (sehingga 1,800 kg/m³).

Konkrit berat (termasuk pasir) dengan lelasan yang tinggi dan penyerapan air yang rendah digunakan dalam penghasilan batu tepi atau jalan, serta papak menurap, memandangkan keadaan operasinya lebih teruk berbanding dengan dinding.

Batu tiruan juga berbeza dalam agregat, yang boleh menjadi pasir kuarza (dianggap sebagai agregat halus) atau batu kuat (agregat besar). Sebagai contoh, ketumpatan batu hancur dari batu semula jadi boleh berbeza bergantung pada pecahan - tahap pengisaran. Komposisi agregat juga mempunyai kesan ketara ke atas ketumpatan batu tiruan.