Kõigil mineraalidel (ja kividel on konkreetselt mineraale) on kaks olulist omadust - mass ja tihedus. Pealegi on kivi tihedus oluline puhtalt praktilises mõttes - maavara maardla varude arvutamiseks.
Mis see on?
Mis tahes aine puhul tähendab tihedus massi, jagatud mahuühikuga. Kuna kividel (s.o mineraalidel) on heterogeenne koostis ja need sisaldavad erineva aatommassiga elemente, võivad nende tiheduse füüsikalised omadused oluliselt erineda. Samuti ei sõltu kivide tihedus mitte ainult neid moodustavate elementide raskusest, vaid ka sellest, kui tihedalt elementaarsed osakesed on "tihedalt pakitud" oma sisemises struktuuris.
Mineraalide tiheduse uurimisel käsitletakse mineraloogiat. Kivi tihedus arvutatakse mineraalse proovi massi jagamisel ühiku ruumalaga, jagades sama mahu vee massiga temperatuuril 4 ° C. Näiteks on proovi mass 200 grammi. Vesi samas mahus 40 grammi. Sel juhul on selle kivi tihedus 5.
Kivide tihedust mõõdetakse kilogrammides kuupmeetri kohta või grammides kuupsentimeetri kohta.
Kuidas leida kivi tihedus?
Kuidas määratakse kivi tihedus? Protseduur on üsna lihtne - kaalutakse proov kõigepealt õhus, seejärel vees. Archimedese seaduse kohaselt vastab saadud erinevus vee massile, mille proov välja tõrjub. Tihedus arvutatakse jagades õhus oleva proovi mass antud erinevusega.
Mineraalid võivad olenevalt nende tihedusest olla kerged, keskmised, rasked ja väga rasked. Näiteks on graniidist kivi tihedus 2 600 kg / m³. Viiteks: kopsude tihedus ei ületa 2, 5 g / cm3, keskmine - vahemikus 2, 5 kuni 4 g / cm³, raske - 4 kuni 8 g / cm³. Mineraalid tihedusega üle 8 g / cm³ kuuluvad väga raskete kivide hulka.
Vääriskivide tihedus
Lisaks tihedusele ja veel ühele omadusele - karedusele, on vääriskivides või mineraalides ka selline oluline komponent nagu mass, mõõdetuna grammides või karaatides (pärlites - terades).
Nende ühikute suhte täpsustamiseks pidage meeles: 1 karaat vastab 200 milligrammile, 50 milligrammi ühele küljele, see tähendab, et 1 karaat võrdub nelja teraga. Gem mõõtmise täpsus - kuni kaks kohta pärast koma.
Läheme laborisse
Kuidas mõõta tõmbetihedust? kivid laboris? Selleks sobib kõige paremini hüdrostaatiline meetod. Selle põhimõtte pakkus välja Kreeka teadlane Archimedes mitu sajandit tagasi. Füüsika koolikursusest tuntud põhimõtte olemus on järgmine: vedelikku sukeldatud keha surutakse sellest välja jõuga, mis on võrdne antud keha poolt nihutatud vedeliku kaaluga.
Lihtsamalt öeldes, kui riputate kivi üles ja langetate selle vette, väheneb selle kaal algsega võrreldes sama palju kui selle ümberpaigutatud vee maht. On selge, et see maht võrdub kivi enda mahuga.
Nii saame kivide järjestikku õhus ja seejärel vees kaaludes saada kõik arvutamiseks vajalikud andmed.
Kõik on looduses!
Pöördugem nüüd looduskivist materjalide juurde. Nagu teate, on neid mitut tüüpi. Praktilisest küljest on tavaks omistada ükskõik milline tõug ühte kahest grupist - tugev või nõrk.
Esimese rühma materjalidel on kõrge kõvadusindeks ja enamasti on nende struktuur keskmise või jämedateraline. Niinimetatud ilmastikutingimustes on neil vähene veeimavus. Teistes (madala tugevusega) kivimites, nagu nimigi viitab, on tugevus oluliselt madalam. Neil on ka palju suurem veeimavus.
Mõnikord on kivimitüüpide äratundmisel vaja kindlaks teha selle kõvadus. Põllul on kõige mugavam seda teha nn. Mohsi suhteline ulatus ja saadaval olevad täiendavad tööriistad. Sellisteks improviseeritud tööriistadeks võivad olla pliiats, münt, klaasitükk, viil, terasnõel või nuga, tavaline või teemantklaaslõikur. Kivi keskmine tihedus on oluline ka selle tõu määramisel. Pärast selle väärtuse kindlaksmääramist saab tõu spetsiaalsete tabelite järgi tuvastada.
Arvutame looduslike kivide tiheduse
Kuidas arvutada proovikivi keskmist tihedust? Selle jaoks vajalik seade on kaal koos komplekti raskuste ja oskustega mõõta ebakorrapärase kujuga proovi mahtu.
Lihtsaim viis selleks on gradueeritud gradueeritud silinder, mille maht on umbes pool liitrit. Sellisse silindrisse valatakse 200-300 ml vett ja asetatakse tükk uuritud kivimaterjali.
Vette paigutatud proovide kogumaht kajastub nende poolt välja tõstetud vee hulga järgi. Seejärel, jagades nende massi arvutatud mahuga, saadakse materjali keskmine tihedus.
Mida on oluline arvestada?
Tuleb märkida, et see meetod sobib ainult tihedate kivimite korral, mille veeimavus on ebaoluline (mitte rohkem kui 2%). Kui see omadus on kõrgem (kuni 5%), tuleb kuiv proov pärast selle kaalumist kõigepealt küllastamiseks vesikeskkonda panna. Seejärel määratakse keskmine tihedus ülaltoodud meetodil. Küllastust loetakse täielikuks, kui vee imendumise ajal mass enam ei kasva.
Poorsed kivid (enamasti lubjakivi või tuff) on vähetugevad. Neid on lihtne töödelda - tavalise haagise abil lõigake soovitud kujuga proov (näiteks kuup) välja ja arvutage selle maht, mõõtes nägusid.
Tehke seda ise
Kui põllul pole mõõtesilindris piisavalt mahtu, saab ümberpaigutatud vee koguse määrata järgmiselt. Mis tahes silindrikujulises metallmahutis, otse ülaosast, augustatakse seina auk tavalise naelaga, seejärel sisestatakse sinna toru, mille saab ka iseseisvalt valmistada ükskõik millise kile voltimisega. Kinnitage see silindri seina plastiliiniga või muu sarnase materjaliga.
Nii saadakse põllu mahu arvesti. Kui seda seadet kasutatakse pidevalt, on mõttekas jootma teras- või messingist toru.
Inimese käte valmistatud kivid
Kõik ülalpool kirjutatu oli seotud looduslike kividega. Ja nüüd on aeg rääkida kunstlikest. Need võivad olla seina, tee ja külg. Siia kuuluvad ka betoonist katusekivid ja sillutiseplaadid, aga ka kõikvõimalikud pimealad, treppide sammud ja korstnaelemendid.
Peaaegu kõigi nende kivide tootmisel, nii Venemaal kui ka välismaal, kasutatakse rangeid tehnilisi standardeid. Need reguleerivad kõiki põhilisi omadusi - lähtematerjalide kvaliteeti, ristlõike suurust ja kuju, füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi (sealhulgas betoonkivide tihedust).
Need nõuded sõltuvad kavandatud töötingimustest ja saadaolevast materjalist.
