จะตรวจสอบความหนาแน่นของหินได้อย่างไร?

2024 ผู้เขียน: Henry Conors | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-02-12 13:43

แร่ธาตุทั้งหมด (และหินเป็นแร่ธาตุ) มีลักษณะสำคัญสองประการ - มวลและความหนาแน่น ยิ่งไปกว่านั้น ความหนาแน่นของหินก็มีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างหมดจด - เพื่อคำนวณปริมาณแร่สำรอง

คุณสมบัตินี้คืออะไร

สำหรับสารใดๆ ความหนาแน่นหมายถึงมวลหารด้วยปริมาตรหน่วย เนื่องจากหิน (ซึ่งก็คือแร่ธาตุ) มีองค์ประกอบต่างกันและรวมถึงธาตุที่มีมวลอะตอมต่างกัน ลักษณะทางกายภาพของความหนาแน่นจึงแตกต่างกันอย่างมาก นอกจากนี้ ความหนาแน่นของหินไม่ได้ขึ้นอยู่กับความรุนแรงขององค์ประกอบที่ประกอบเป็นหินเท่านั้น แต่ยังขึ้นกับความแน่นของอนุภาคมูลฐานในโครงสร้างภายในด้วย

วิชาแร่เกี่ยวข้องกับการศึกษาความหนาแน่นของแร่ธาตุ ความหนาแน่นของหินคำนวณโดยการหารมวลของแร่ตัวอย่างต่อหน่วยปริมาตรด้วยมวลของน้ำในปริมาตรเดียวกันที่อุณหภูมิ 4 ⁰С ตัวอย่างเช่น น้ำหนักตัวอย่างคือ 200 กรัม น้ำในปริมาณเท่ากัน 40 กรัม ในกรณีนี้ความหนาแน่นของหินนี้จะเท่ากับ 5.

ความหนาแน่นของหินมีหน่วยเป็นกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตรหรือกรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร

หาความหนาแน่นของหินได้อย่างไร

ความหนาแน่นของหินถูกกำหนดอย่างไร? ขั้นตอนค่อนข้างง่าย - เราชั่งน้ำหนักตัวอย่างในอากาศก่อน จากนั้นจึงแช่ในน้ำ ตามกฎของอาร์คิมิดีส ผลต่างที่ได้จะสอดคล้องกับมวลของน้ำที่ตัวอย่างเคลื่อนที่ ความหนาแน่นคำนวณโดยการหารมวลของตัวอย่างในอากาศด้วยความแตกต่างนี้

แร่จะเบา ปานกลาง หนักมาก ขึ้นอยู่กับความหนาแน่น ตัวอย่างเช่น หินแกรนิตมีความหนาแน่น 2,600 กก./ลบ.ม. สำหรับการอ้างอิง: ความหนาแน่นของปอดไม่เกิน 2.5 g / cm³, ปานกลาง - ช่วง 2.5 ถึง 4 g / cm³, หนัก - จาก 4 ถึง 8 g / cm³ แร่ธาตุที่มีความหนาแน่นมากกว่า 8 g/cm³ เป็นหินที่หนักมาก

ความหนาแน่นของอัญมณี

นอกจากความหนาแน่นและคุณสมบัติอื่น - ความแข็ง แร่ธาตุอัญมณีหรืออัญมณีล้ำค่ายังมีองค์ประกอบที่สำคัญเช่นมวล โดยวัดเป็นกรัมหรือกะรัต (สำหรับไข่มุก - เป็นเม็ด)

เพื่อให้เข้าใจอัตราส่วนของหน่วยเหล่านี้ จำไว้ว่า 1 กะรัตเท่ากับ 200 มิลลิกรัม ในหนึ่งเม็ดมี 50 มิลลิกรัม นั่นคือ 1 กะรัตเท่ากับสี่เม็ด ความแม่นยำในการวัดอัญมณีขึ้นอยู่กับทศนิยมสองตำแหน่ง

เข้าแลปกัน

วิธีวัดความหนาแน่นของการขุด หินในห้องปฏิบัติการ? วิธีไฮโดรสแตติกเหมาะที่สุดสำหรับสิ่งนี้ หลักการนี้ถูกเสนอโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวกรีกอาร์คิมิดีสเมื่อหลายศตวรรษก่อน สาระสำคัญของหลักการที่รู้จักจากวิชาฟิสิกส์ของโรงเรียนมีดังนี้ ร่างกายที่แช่อยู่ในของเหลวถูกผลักออกด้วยแรงที่เท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่ร่างกายนี้เคลื่อนที่

พูดง่ายๆ ก็คือ ถ้าคุณแขวนหินแล้วหย่อนลงไปในน้ำ น้ำหนักของหินก็จะลดลงเมื่อเปรียบเทียบกับหินก้อนเดิม โดยมากเท่ากับปริมาณน้ำที่ก้อนหินถูกแทนที่ เป็นที่ชัดเจนว่าปริมาตรนี้จะเท่ากับปริมาตรของหินเอง

ดังนั้น เมื่อชั่งน้ำหนักก้อนหินในอากาศเป็นลำดับ จากนั้นลงไปในน้ำ เราก็จะได้รับข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการคำนวณ

ทุกอย่าง - สู่ธรรมชาติ

หันมาใช้วัสดุหินธรรมชาติกัน อย่างที่คุณทราบมีหลายประเภท จากมุมมองเชิงปฏิบัติ สายพันธุ์ใด ๆ มักจะถูกจัดเป็นหนึ่งในสองกลุ่ม - แข็งแรงหรือแรงต่ำ

วัสดุของกลุ่มแรกมีดัชนีความแข็งสูงและส่วนใหญ่มักจะเป็นโครงสร้างที่มีขนาดปานกลางหรือเนื้อหยาบ ในสภาพที่เรียกว่าไม่มีสภาพอากาศมีการดูดซึมน้ำเพียงเล็กน้อย ในสายพันธุ์อื่น (กำลังต่ำ) ตามชื่อความแรงนั้นต่ำกว่ามาก พวกมันยังมีระดับการดูดซึมน้ำที่สูงกว่ามาก

บางครั้งเมื่อจำแนกประเภทของหิน จำเป็นต้องกำหนดความแข็งของมัน ในสนามจะสะดวกที่สุดในการทำเช่นนี้ด้วยความช่วยเหลือของสิ่งที่เรียกว่า มาตราส่วน Mohs สัมพัทธ์และวิธีการชั่วคราวเพิ่มเติม วิธีชั่วคราวดังกล่าวอาจเป็นสไตลัส เหรียญ ชิ้นแก้ว แฟ้ม เข็มเหล็กหรือมีด มีดคัตเตอร์ธรรมดาหรือเพชร ความหนาแน่นเฉลี่ยของหินก็มีความสำคัญในการพิจารณาหินด้วย โดยการกำหนดค่านี้ จะสามารถระบุได้ผสมพันธุ์โดยอ้างอิงตารางพิเศษ

คำนวณความหนาแน่นของหินธรรมชาติ

จะคำนวณความหนาแน่นเฉลี่ยของหินตัวอย่างได้อย่างไร อุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้คือเครื่องชั่งที่มีชุดตุ้มน้ำหนักและทักษะในการวัดปริมาตรของตัวอย่างที่มีรูปร่างผิดปกติ

วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำเช่นนี้คือการใช้กระบอกสูบแบบขั้นปลายที่มีปริมาตรประมาณครึ่งลิตร เทน้ำ 200-300 มล. ลงในทรงกระบอกและวางชิ้นส่วนของวัสดุหินที่ศึกษา

ปริมาณรวมของตัวอย่างที่วางอยู่ในน้ำจะรับรู้โดยปริมาณน้ำที่พวกมันถูกแทนที่ จากนั้นหารมวลด้วยปริมาตรที่คำนวณได้ จะได้ความหนาแน่นเฉลี่ยของวัสดุ

อะไรสำคัญที่ต้องพิจารณา

ควรสังเกตว่าวิธีนี้เหมาะสำหรับหินหนาแน่นที่มีการดูดซึมน้ำต่ำเท่านั้น (ไม่เกิน 2%) หากคุณลักษณะนี้สูงกว่า (ไม่เกิน 5%) ต้องวางตัวอย่างแบบแห้งซึ่งเคยชั่งน้ำหนักไว้ก่อนหน้านี้ในตัวกลางที่เป็นน้ำเพื่อความอิ่มตัว จากนั้นความหนาแน่นเฉลี่ยจะถูกกำหนดโดยวิธีการข้างต้น ความอิ่มตัวจะถือว่าสมบูรณ์หากน้ำหนักหยุดเพิ่มขึ้นระหว่างการดูดซึมน้ำ

หินที่มีรูพรุน (ส่วนใหญ่มักเป็นหินปูนหรือปอย) มีความแข็งแรงต่ำ พวกมันง่ายต่อการประมวลผล - ตัดตัวอย่างรูปร่างที่ต้องการ (เช่น ลูกบาศก์) ด้วยเลื่อยตัดโลหะธรรมดาและคำนวณปริมาตรโดยการวัดขอบ

DIY

ในกรณีที่ไม่มีกระบอกวัดในสนามเพียงพอ ปริมาณน้ำที่ถูกแทนที่สามารถกำหนดได้ดังนี้มารยาท. ในภาชนะโลหะทรงกระบอกใด ๆ ด้านล่างด้านบนเจาะรูในผนังด้วยตะปูธรรมดาจากนั้นจึงใส่ท่อเข้าไปในนั้นซึ่งสามารถทำได้โดยอิสระโดยการรีดฟิล์ม แก้ไขในผนังของกระบอกสูบด้วยดินน้ำมันหรือวัสดุที่คล้ายกัน

ดังนั้น คุณจะได้เครื่องวัดปริมาณการเดินทาง หากใช้อุปกรณ์นี้อย่างต่อเนื่อง ควรบัดกรีท่อเหล็กหรือทองเหลือง

หินที่มนุษย์สร้างขึ้น

ทุกอย่างที่เขียนข้างบนนี้หมายถึงหินธรรมชาติ และตอนนี้ก็ถึงเวลาพูดถึงของเทียม พวกเขาสามารถเป็นผนังถนนและด้านข้าง นอกจากนี้ยังควรรวมถึงกระเบื้องหลังคาคอนกรีตและแผ่นพื้นตลอดจนพื้นที่ตาบอด ขั้นบันได และปล่องไฟทุกประเภท

ในการผลิตหินเกือบทั้งหมดที่อยู่ในรายการทั้งในรัสเซียและต่างประเทศ มีการใช้มาตรฐานทางเทคนิคที่เข้มงวด พวกเขาควบคุมคุณสมบัติหลักทั้งหมด - คุณภาพของวัตถุดิบ ขนาดและรูปร่างของส่วน ตัวชี้วัดทางกายภาพและทางกล (รวมถึงความหนาแน่นของหินคอนกรีต)

ข้อกำหนดเหล่านี้ขึ้นอยู่กับสภาพการทำงานที่คาดไว้และวัสดุที่มี

หินเทียมคืออะไร

คอนกรีตที่ใช้ทำหินจะหนักหรือเบาก็ได้ หินเทียมที่ทำจากมันทำด้วยของแข็งหรือกลวง ลักษณะเชิงบรรทัดฐานของความหนาแน่นรวมเฉลี่ยสำหรับหินกลวงไม่ควรเกิน 1,650 กก. / ลบ.ม. สำหรับฉกรรจ์ - 2,200 กก./ลบ.ม.

กำแพงหินในแง่ของความหนาแน่นปานกลาง (และนอกจากนี้การนำความร้อน) ถือว่ามีประสิทธิภาพ (ความหนาแน่นสูงถึง 1,400 กก. / ลบ.ม.) มีประสิทธิภาพตามเงื่อนไข (1,400-1,650 กก. / ลบ.ม.) และหนัก (ด้านบน 1,650 กก./ลบ.ม.). ส่วนใหญ่ผลิตจากคอนกรีตมวลเบาที่มีความหนาแน่นต่ำ (มากถึง 1,800 กก./ลบ.ม.)

คอนกรีตหนัก (รวมถึงทราย) ที่มีการเสียดสีสูงและการดูดซึมน้ำต่ำถูกนำมาใช้ในการผลิตหินด้านข้างหรือถนน เช่นเดียวกับแผ่นพื้น เนื่องจากสภาพการใช้งานจะรุนแรงกว่าคอนกรีตผนัง

หินเทียมมีมวลรวมต่างกัน อาจเป็นทรายควอทซ์ (รวมเป็นเม็ดละเอียด) หรือหินแข็ง (มวลรวมขนาดใหญ่) ตัวอย่างเช่น ความหนาแน่นของหินบดจากหินธรรมชาติอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับเศษส่วน - ระดับของการเจียร องค์ประกอบของมวลรวมมีผลอย่างมากต่อความหนาแน่นของหินเทียม