Semua mineral (dan batu yang berhubungan khusus dengan mineral) memiliki dua karakteristik penting - massa dan kepadatan. Selain itu, kepadatan batu itu penting dalam arti praktis murni - untuk menghitung stok deposit mineral.
Apa karakteristik ini?
Untuk zat apa pun, densitas berarti massa dibagi dengan satuan satuan. Karena batu (mis. Mineral) memiliki komposisi heterogen dan memasukkan unsur-unsur dari massa atom yang berbeda, karakteristik fisik densitasnya dapat bervariasi secara signifikan. Juga, kepadatan batu tidak hanya bergantung pada tingkat keparahan unsur-unsur yang menyusunnya, tetapi juga pada seberapa dekat partikel elementer "padat" dalam struktur internal mereka.
Studi tentang kepadatan mineral berkaitan dengan mineralogi. Kepadatan batu dihitung dengan membagi massa sampel mineral dalam satuan volume dengan massa air dengan volume yang sama pada suhu 4 ° C. Misalnya, berat sampel adalah 200 gram. Air dalam volume yang sama 40 gram. Dalam hal ini, kepadatan batu ini adalah 5.
Kepadatan batu diukur dalam kilogram per meter kubik atau gram per sentimeter kubik.
Bagaimana menemukan kepadatan batu?
Bagaimana kepadatan batu ditentukan? Prosedurnya cukup sederhana - timbang sampel terlebih dahulu di udara, kemudian dalam air. Menurut hukum Archimedes, perbedaan yang diperoleh sesuai dengan massa air yang dipindahkan sampel. Kepadatan dihitung dengan membagi massa sampel di udara dengan perbedaan yang diberikan.
Mineral bisa ringan, sedang, berat, dan sangat berat, tergantung kepadatannya. Misalnya, kepadatan batu granit adalah 2 600 kg / m³. Untuk referensi: kepadatan paru-paru tidak melebihi 2, 5 g / cm³, rentang menengah 2, 5 hingga 4 g / cm³, berat - dari 4 hingga 8 g / cm³. Mineral dengan kepadatan lebih tinggi dari 8 g / cm³ termasuk dalam batu yang sangat berat.
Kepadatan batu permata
Selain kepadatan dan karakteristik lain - kekerasan, mineral permata atau batu mulia juga memiliki komponen penting seperti massa, diukur dalam gram atau karat (pada mutiara - dalam biji-bijian).
Untuk memperjelas rasio unit-unit ini, ingat: 1 karat sesuai dengan 200 miligram, 50 miligram dalam satu wajah, yaitu, 1 karat sama dengan empat butir. Akurasi pengukuran permata - hingga dua tempat desimal.
Ayo pergi ke lab
Cara mengukur kerapatan tarik. batu di laboratorium? Metode hidrostatik paling cocok untuk ini. Prinsipnya diajukan oleh ilmuwan Yunani Archimedes berabad-abad yang lalu. Inti dari prinsip yang diketahui dari pelajaran fisika di sekolah adalah sebagai berikut: tubuh yang direndam dalam cairan didorong keluar dengan paksa, yang sama dengan berat cairan yang dipindahkan oleh tubuh yang diberikan.
Sederhananya, jika Anda menggantung sebuah batu dan menurunkannya ke dalam air, maka beratnya akan berkurang dibandingkan dengan aslinya sebanyak volume air yang dipindahkan olehnya. Jelas bahwa volume ini akan sama dengan volume batu itu sendiri.
Jadi, dengan menimbang batu secara berurutan di udara, dan kemudian di air, kita bisa mendapatkan semua data yang perlu kita hitung.
Semuanya ada di alam!
Mari kita beralih ke bahan batu alam. Ada beberapa jenis, seperti yang Anda tahu. Dari sudut pandang praktis, sudah lazim untuk mengaitkan jenis apa pun dengan salah satu dari dua kelompok - kuat atau rendah.
Bahan-bahan dari kelompok pertama memiliki indeks kekerasan tinggi dan, paling sering, strukturnya sedang atau berbutir kasar. Dalam kondisi non-pelapukan, mereka memiliki sedikit penyerapan air. Dalam batuan (kekuatan rendah) lainnya, seperti namanya, kekuatannya secara signifikan lebih rendah. Mereka juga memiliki tingkat penyerapan air yang jauh lebih tinggi.
Terkadang, ketika mengenali jenis-jenis batu dari batu, perlu untuk menentukan kekerasannya. Di lapangan, paling mudah untuk melakukan ini menggunakan apa yang disebut. Skala relatif Mohs dan alat tambahan tersedia. Alat improvisasi tersebut dapat berupa stylus, koin, sepotong kaca, arsip, jarum atau pisau baja, pemotong kaca berlian biasa. Kepadatan rata-rata batu juga penting dalam menentukan jenisnya. Setelah menentukan nilai ini, seseorang dapat mengidentifikasi breed dengan merujuk pada tabel khusus.
Kami menghitung kepadatan batu alam
Bagaimana cara menghitung kerapatan rata-rata batu sampel? Peralatan yang diperlukan untuk ini adalah keseimbangan dengan serangkaian bobot dan keterampilan untuk mengukur volume sampel yang memiliki bentuk tidak teratur.
Cara termudah untuk melakukan ini adalah memiliki silinder lulus dengan volume sekitar setengah liter. 200-300 ml air dituangkan ke dalam silinder dan sepotong material batu yang dipelajari ditempatkan.
Total volume sampel yang ditempatkan di air dikenali dari jumlah air yang dipindahkan oleh mereka. Kemudian, dengan membagi massa mereka dengan volume yang dihitung, kerapatan rata-rata material diperoleh.
Apa yang penting untuk dipertimbangkan?
Perlu dicatat bahwa metode ini hanya cocok untuk batuan padat dengan penyerapan air yang tidak signifikan (tidak lebih dari 2%). Jika karakteristik ini lebih tinggi (hingga 5%), sampel kering, setelah ditimbang, pertama-tama harus ditempatkan dalam media berair untuk saturasi. Kemudian, kepadatan rata-rata ditentukan oleh metode di atas. Kejenuhan dianggap lengkap jika, selama penyerapan air, berat berhenti tumbuh.
Batu berpori (paling sering batu gamping atau tufa) berkekuatan rendah. Mereka mudah diproses - dengan gergaji besi konvensional, potong sampel dari bentuk yang diinginkan (misalnya, kubus) dan hitung volumenya dengan mengukur wajah.
Lakukan sendiri
Dengan tidak adanya volume yang cukup dalam tabung pengukur di lapangan, jumlah air yang dipindahkan dapat ditentukan sebagai berikut. Pada bejana logam berbentuk silinder apa pun, tepat di bawah bagian atas, sebuah lubang di dinding dilubangi dengan paku biasa, kemudian sebuah tabung dimasukkan ke sana, yang juga dapat dibuat secara independen dengan melipat film apa pun. Perbaiki di dinding silinder dengan plastisin atau bahan serupa lainnya.
Dengan demikian, pengukur volume bidang diperoleh. Jika unit ini digunakan terus-menerus, masuk akal untuk menyolder tabung baja atau kuningan.
Batu yang dibuat oleh tangan manusia
Semua yang tertulis di atas berhubungan dengan batu alam. Dan sekarang saatnya untuk berbicara tentang yang buatan. Mereka bisa dinding, jalan dan samping. Ini juga termasuk ubin atap beton dan paving slab, serta semua jenis area buta, tangga dan elemen cerobong.
Dalam produksi hampir semua batu ini, baik di Rusia maupun di luar negeri, standar teknis yang ketat digunakan. Mereka mengatur semua karakteristik dasar - kualitas bahan awal, ukuran dan bentuk penampang, sifat fisik dan mekanik (termasuk kepadatan batu beton).
Persyaratan ini tergantung pada kondisi operasi yang dimaksud dan bahan yang tersedia.
