Todos os minerais (e pedras se relacionam especificamente com minerais) têm duas características importantes - massa e densidade. Além disso, a densidade da pedra é importante em um sentido puramente prático - para calcular o estoque de um depósito mineral.
Qual é essa característica?
Para qualquer substância, densidade significa massa dividida pelo volume unitário. Como as pedras (isto é, minerais) têm uma composição heterogênea e incluem elementos de diferentes massas atômicas, as características físicas de sua densidade podem variar significativamente. Além disso, a densidade das pedras depende não apenas da gravidade dos elementos que as compõem, mas também de quão perto as partículas elementares são "densamente compactadas" em sua estrutura interna.
O estudo da densidade de minerais trata da mineralogia. A densidade da pedra é calculada dividindo a massa da amostra mineral em um volume unitário pela massa de água do mesmo volume a uma temperatura de 4 ° C. Por exemplo, o peso da amostra é de 200 gramas. Água no mesmo volume de 40 gramas. Neste caso, a densidade desta pedra será 5.
A densidade das pedras é medida em quilogramas por metro cúbico ou gramas por centímetro cúbico.
Como encontrar a densidade da pedra?
Como é determinada a densidade da pedra? O procedimento é bastante simples - pesar a amostra primeiro no ar e depois na água. De acordo com a lei de Arquimedes, a diferença obtida corresponde à massa de água que a amostra desloca. A densidade é calculada dividindo a massa da amostra no ar por uma dada diferença.
Os minerais podem ser leves, médios, pesados e muito pesados, dependendo de sua densidade. Por exemplo, a densidade da pedra de granito é de 2 600 kg / m³. Para referência: a densidade dos pulmões não excede 2, 5 g / cm³, média - varia de 2, 5 a 4 g / cm³, pesada - de 4 a 8 g / cm³. Os minerais com densidade superior a 8 g / cm³ pertencem a pedras muito pesadas.
Densidade de pedras preciosas
Além da densidade e outra característica - dureza, minerais ou pedras preciosas também têm um componente tão importante quanto a massa, medida em gramas ou quilates (em pérolas - em grãos).
Para esclarecer a proporção dessas unidades, lembre-se: 1 quilate corresponde a 200 miligramas, 50 miligramas em uma face, ou seja, 1 quilate é igual a quatro grãos. Precisão na medição de gemas - até duas casas decimais.
Vamos pro laboratório
Como medir a densidade de arrasto. pedras em laboratório? O método hidrostático é mais adequado para isso. Seu princípio foi proposto pelo cientista grego Arquimedes, muitos séculos atrás. A essência do princípio conhecido no curso escolar de física é a seguinte: um corpo imerso em um líquido é expulso pela força, o que é igual ao peso do líquido deslocado pelo corpo em questão.
Simplificando, se você pendurar uma pedra e abaixá-la na água, seu peso diminuirá em comparação com o original em até o volume de água deslocado por ela. É claro que esse volume será igual ao próprio volume da pedra.
Assim, pesando seqüencialmente as pedras no ar e depois na água, podemos obter todos os dados que precisamos calcular.
Tudo está na natureza!
Vamos agora recorrer a materiais de pedra natural. Existem vários tipos deles, como você sabe. Do ponto de vista prático, é habitual atribuir qualquer raça a um dos dois grupos - forte ou baixo.
Os materiais do primeiro grupo têm um alto índice de dureza e, na maioria das vezes, a estrutura é de granulação média ou grossa. No chamado estado sem intemperismo, eles têm pouca absorção de água. Em outras rochas (de baixa resistência), como o nome indica, a força é significativamente menor. Eles também têm um grau muito maior de absorção de água.
Às vezes, ao reconhecer os tipos de rocha de uma pedra, é necessário determinar sua dureza. No campo, é mais conveniente fazer isso usando o chamado. Escala relativa de Mohs e ferramentas adicionais disponíveis. Tais ferramentas improvisadas podem ser uma caneta, uma moeda, um pedaço de vidro, uma lima, uma agulha ou faca de aço, um cortador de vidro comum ou diamante. A densidade média de uma pedra também é importante para determinar sua raça. Tendo determinado esse valor, pode-se identificar a raça consultando tabelas especiais.
Calculamos a densidade das pedras naturais
Como calcular a densidade média da pedra da amostra? O equipamento necessário para isso é um equilíbrio com um conjunto de pesos e habilidades para medir o volume de uma amostra com uma forma irregular.
A maneira mais fácil de fazer isso é ter um cilindro graduado graduado com um volume de cerca de meio litro. Derramam-se 200 a 300 ml de água para esse cilindro e coloca-se um pedaço do material de pedra estudado.
O volume total de amostras colocadas na água é reconhecido pela quantidade de água deslocada por elas. Então, dividindo sua massa pelo volume calculado, é obtida a densidade média do material.
O que é importante considerar?
Note-se que este método é adequado apenas para rochas densas com absorção insignificante de água (não mais que 2%). Se essa característica for maior (até 5%), uma amostra seca, após pesá-la, deve primeiro ser colocada em um meio aquoso para saturação. Então, a densidade média é determinada pelo método acima. A saturação é considerada completa se, durante a absorção de água, o peso parar de crescer.
Pedras porosas (na maioria das vezes calcários ou tufos) são de baixa resistência. Eles são fáceis de processar - com uma serra convencional, recorte uma amostra da forma desejada (por exemplo, um cubo) e calcule seu volume medindo as faces.
Faça você mesmo
Na ausência de volume suficiente no cilindro de medição no campo, a quantidade de água deslocada pode ser determinada da seguinte maneira. Em qualquer vaso de metal de forma cilíndrica, logo abaixo do topo, um orifício na parede é perfurado com uma unha comum e, em seguida, um tubo é inserido lá, que também pode ser feito independentemente, dobrando-se qualquer filme. Fixe-o na parede do cilindro com plasticina ou qualquer outro material similar.
Assim, é obtido um medidor de volume de campo. Se esta unidade for usada constantemente, faz sentido soldar um tubo de aço ou latão.
Pedras feitas por mãos humanas
Tudo escrito acima relacionado a pedras naturais. E agora é hora de falar sobre os artificiais. Eles podem ser de parede, estrada e lateral. Isso também inclui telhas de concreto e lajes de pavimentação, bem como todos os tipos de áreas cegas, degraus de escada e elementos de chaminé.
Na produção de quase todas essas pedras, tanto na Rússia quanto no exterior, são usados rígidos padrões técnicos. Eles governam todas as características básicas - a qualidade dos materiais de partida, o tamanho e a forma da seção transversal, as propriedades físicas e mecânicas (incluindo a densidade das pedras de concreto).
Esses requisitos dependem das condições operacionais pretendidas e do material disponível.
