Телец Телец
Стихия – Земля
Планета управитель – Венера
Таран Таран
Стихия – Земля
Планета управитель – Ардвисура Анахита
Главная Карта сайта Обратная связь Помощь

Плотность

plitnistmineralДрагоценные камни измеряются в каратах. В 1914 году 1 апреля в Великобритании 1 карат был принят как стандартная единица веса:

1 карат = 1/5г = 200 мг.

Вес жемчуга измеряется в гранах:

1 гран = 1/4 карата = 50 мг.

Но известно, что вес вещества – относительная характеристика, так как не учитывает объем, который этот вес занимает. Для этого вводится понятие плотности, другими словами, удельного веса.

Удельный вес (УВ) – это отношение массы вещества к массе равного объема воды. Единицей измерения плотности является 1 г/см3. Минерал с УВ, равным 2, вдвое тяжелее воды в том же объеме. Удельный вес определяют на специальных весах или с использованием тяжелых жидкостей, заставляющих минерал с меньшим УВ всплывать. Например, бромоформ можно применять для того, чтобы отличить кварц от топаза: кварц в нем всплывает, а топаз тонет. С накоплением опыта специалист может «чувствовать» приблизительный удельный вес образца. Например, кварц с УВ = 2,6 ощущается как «нормальный», а геленит с УВ = 7,6 – как «очень тяжелый».

Удельный вес, или плотность, зависит от химического состава и внутренней структуры минералов. Масса атомов химических элементов меняется от водорода (самый легкий) до урана (самый тяжелый). При прочих равных условиях масса вещества, состоящего из тяжелых атомов, больше, чем у вещества, состоящего из легких атомов. Например, два карбоната – арагонит и церуссит – имеют сходную внутреннюю структуру, но в состав арагонита входят легкие атомы кальция, а в состав церуссита – тяжелые атомы свинца. В результате масса церуссита превышает массу арагонита того же объема.

Масса единицы объема минерала зависит также от плотности упаковки атомов. Кальцит, как и арагонит, представляет собой карбонат кальция, но в кальците атомы упакованы менее плотно, потому он имеет меньшую массу единицы объема, чем арагонит.

 

bezyimyannyiy_19

В целом к числу наиболее легких минералов принадлежат некоторые водные и основные карбонаты, бораты, сульфаты, хлориды и органические вещества. Минералы, содержащие тяжелые металлы, имеют большую плотность. Наибольшую плотность в мире минералов имеют самородные элементы – медь, серебро, золото, минералы группы платины, а также их арсениды, сульфиды, селениды и теллуриды; галенит, киноварь и др.

Плотность минералов в значениях колеблется от 1 (жидкие битумы) до 23 (осмистый иридий). Самый плотный минерал – самородный иридий, имеющий плотность 22,8 г/см3, а самый легкий – нефть, имеющая плотность 0,8 г/см3. Большинство минералов имеет плотность от 2,5 до 5 г/см3, что определяет среднюю плотность земной коры в 2,7 – 2,8 г/см3.

В минералогической практике принято подразделять все минералы по плотности на две большие группы, соответствующие двум фракциям, выделяемым при подготовке дробленых проб горных пород и руд к минералогическому анализу. Обе фракции получаются путем разделения проб в тяжелых органических жидкостях; чаще всего для этой цели используется бромоформ, имеющий при комнатной температуре плотность 2,892. Минералы с более высокой плотностью тонут в бромоформе и составляют тяжелую фракцию, минералы с меньшей плотностью – всплывают, они составляют легкую фракцию.

Большинство светлых породообразующих минералов таких, как кварц, полевые шпаты, нефелин, цеолиты и пр., входят в состав легкой фракции, которая поэтому всегда окрашена в светлые тона. Цветные минералы горных пород – биотит, амфиболы, пироксены, оливин, эпидот, турмалин и др. – оказываются в тяжелой фракции, обычно имеющей темную окраску.

Не смотря на то, что величина плотности может колебаться в определенных пределах для каждого минерала, эта физическая величина все же является достаточно точным показателем для его идентификации.