Menu

Поиск по сайту

Собрание уникальных книг, учебных материалов и пособий, курсов лекций и отчетов по геодезии, литологии, картированию, строительству, бурению, вулканологии и т.д.
Библиотека собрана и рассчитана на инженеров, студентов высших учебных заведений по соответствующим специальностям. Все материалы собраны из открытых источников.
 
 
 

Физические свойства минералов.

6.1.1 Оценка плотности

Полезным показателем при оценке плотности служит такой простой факт, что образец минерала ощущается в руке тяжелым или легким относительно его размера. Если образец мономинеральный и весит не меньше 30 г, можно приблизительно оценить его плотность, плавно приподнимая или опуская на руке. Минералы, содержащие тяжелые атомы — Fe и находящиеся за ним в периодической системе, — имеют, естественно, большую массу. В отдельных случаях может оказаться информативной зависимость между плотностью и цветом. Так, темноокрашенные минералы часто бывают относительно тяжелыми, а светлоокрашенные—легкими. Однако имеются исключения из этого правила: например темный графит (С, р = 2,23 г/см3) ощущается на руке легким, тогда как барит (BaS04, р = 4,5 г/см3) неожиданно оказывается тяжелым несмотря на его светлую окраску.

Такая качественная оценка плотности приносит большую пользу в практической работе при идентификации минералов в поле.

6.1.2 Измерение плотности

В старой литературе по минералогии содержатся подробные описания множества различных устройств и методик для точного определения плотности. В современной минералогии плотность минералов обычно измеряется в повседневной практике только в ходе определения кристаллических структур (когда она используется для расчета числа формульных единиц в элементарной ячейке) либо при описании новых минералов (когда она позволяет проверить соответствие химического состава данным по элементарной ячейке) Процессы сепарации и очистки, использующие различие в плотностях минералов, широко применялись для концентрации веществ при их подготовке к опробованию методами мокрой химии, в которых для анализа требовалось около 0,1 г чистого минерала. Сепарация по плотности все еще используется в горной промышленности, например при извлечении циркона и рутила из прибрежных песков.

Здесь мы только кратко опишем методы определения плотности, а детали их можно найти в бо-

Рис. 6.1 Пружинные весы Джолли, используемые для определения плотности.

лее старых минералогических руководствах, а также в предыдущих изданиях этой книги. Основные методы делятся на две группы. К первой относится взвешивание минерала на воздухе, а затем в воде или другой жидкости. Тогда плотность определяется выражением

где w1 и w2 масса минерала соответственно в воздухе и в воде. Следует также замерить температуру, при которой проводились измерения, и ввести соответствующую поправку в полученное значение плотности. Плотность воды равна 1 г/см3 только при 4 0C, и имеются таблицы поправок к значениям плотностей, полученным при других температурах (табл. 6.1). Существует большое количество специальных типов весов для определения плотности данным методом — торзионные весы, безмен Уокера, пружинные весы Джолли (рис. 6.1).

Другой метод определения плотности, обычно используемый при исследовании структур монокристаллов, заключается в наблюдении за поведением взвесей минеральных зерен или кристаллов в тяжелых жидкостях. Плотность жидкости подбирается путем ее разбавления другой, смеши-

Таблица 6.1 Поправки к плотности воды (К) при различных температурах*

Температура воды, 0C

К

Температура воды, 0C

К

10

0,0003

20

0,0018

11

4

21

20

12

5

22

22

13

6

23

25

14

8

24

27

15

9

25

30

16

0,0011

26

32

17

12

27

35

18

14

28

38

19

16

29

41

* Поправка

вводится

следующим

образом

D-M^p) = 1 - к, где DH™( H2O) - плотность воды при температуре измерения, 1 — плотность воды при 4 0C в г/см3, К — табличная поправка

вающейся с ней жидкостью более низкой плотности до тех пор, пока кристалл или зерно перестанут тонуть или всплывать, оставаясь во взвешенном состоянии. После этого взвешивается известный объем жидкости и рассчитывается плотность. Наиболее часто используются три тяжелые жидкости: бромоформ (СНВгз) с плотностью 2,90 г/см3 (разбавляется ацетоном), дииодометан (CH2I2) с плотностью 3,325 г/см3 (может разбавляться хлороформом CHCI3) и жидкость Клери-чи (водный раствор формиата и малоната таллия), которая имеет плотность 4,4 г/см3 и может разбавляться водой. Плотность жидкости Клеричи увеличивается с температурой и поэтому при ее использовании можно измерять плотность приблизительно до 5,4 г/см3. Все три тяжелые жидкости токсичны и обладают коррозионными свойствами. Поэтому в процессе работы с ними следует соблюдать большую осторожность.

Оставьте свой комментарий

Оставить комментарий от имени гостя

0
  • Комментарии не найдены

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:10320 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:12477 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:8339 Грунты и основания гидротехнических сооружений