Плотность и Удельные Вес минерала Плотность определяется массой

Плотность и Удельные Вес минерала Плотность определяется массой вещества в единице объема p=m/v p – плотность твердого тела m – масса твердого тела v – объем твердого тела Единицы измерения – кг/м 3 или г/см 3 Плотность жидкостей – измеряется массой в 1 л или 1 мл при нормальных условиях (температура 25 С и давление 1 атм 1 мл = 1, 000028 см 3 или 1 г/см 3 = 0, 99972 г/мл

Плотность и Удельные Вес минерала Удельный вес это отношение веса вещества к занимаемому объему g=P/V g – удельный вес твердого тела Р – вес твердого тела V – объем твердого тела Вес тела связан с массой ускорением свободного падения Р = m. g, где g – ускорение силы тяжести, 9. 80665 м/с2 Единицы измерения – н/м 3 1 н (ньютон) равен силе сообщающей массе 1 кг ускорение 1 м/с2

Масса тела, как мера инерционных и гравитационных свойств веществе неизменна Вес тела – величина переменная, зависящая от ускорения свободного падения в точке наблюдения определение массы тела Р=m. g определение веса тела

Плотность минералов зависит от - химический состав минерала - кристаллическая структура минерала широкий диапазон колебаний 0. 8 г/см 3 до 22. 7 г/см 3 большинство минералов 2 до 4 г/см 3

Химический состав минералов атомный номер элемента // атомная масса Минерал Формула Плотность г/см 3 Атомная масса катиона Магнезит Родохрозит Сидерит Смитсонит Mg. CO 3 Mn. CO 3 Fe. CO 3 Zn. CO 3 3. 00 3. 70 3. 96 4. 43 24. 305 54. 938 55. 847 65. 380 Для изоморфных рядов минералов плотность изменяется пропорционально химического состава

Кристаллическая структура минералов Магнезит Mg. CO 3 Mg (12) - 1. 74 г/см 3 С (6) - 2. 27 г/см 3 О (8) - 0. 001429 г/см 3 } 3. 00 г/см 3 Плотность минерала зависит от межатомных расстояний, координационного числа, типа химической связи, ионного радиуса Кальцит Ca. CO 3 – 2. 71 г/см 3 Арагонит Ca. CO 3 – 2. 95 г/см 3

Обычно плотность минерала определяют по пробе, состоящей из множества зерен Средняя плотность Плотность каждого зерна различна (флюидные и твердые включения, зональность кристаллов, наличие дефектов и тд) В зависимости от поставленной задачи и характера объекта выбирается и метод определения плотности

Выбор метода зависит от 1 – характера пробы (крупный кристалл, зернистая фракция, отдельные зерна, порошок и тд 2 – количества вещества 3 – необходимая точность измерений Методы определения плотности 1 – весовые 2 – объемные 3 – иммерсионные 4 – рефрактометрические 5 - аналитические

Весовые методы Определение массы – метод взвешивания Определение объема по разнице в весе минерала на воздухе и жидкости гидростатические весы (Г. Галилей, 1586 г) Метод гидростатического взвешивания

по массе вытесненной минералом жидкости в определенном объеме сосуда Метод пикнометра Наиболее точное определение плотности, позволяет определить плотность минерала во всем диапазоне значений Трудоемкий метод

Объемные методы Измерение объема минерала путем линейных измерений тела правильной геометрической формы Измерение объема жидкости при погружении в него твердого тела Метод мензурки Невысокая точность, используется для диагностических целей, Точность измерения возрастает с увеличением плотности минерала

Иммерсионные методы подбор тяжелой жидкости, равной по плотности минералу после достижения равновесия определяется плотность жидкости Бромоформ CHBr 3 плотность 2. 899 г/см 3 изменяется при добавлении спирта Можно определить плотность каждого конкретного зерна высокая точность, позволяет изучить распределение зерен по плотности в относительно однородной пробе

Рефрактометрические методы применяются при определении показателя жидкости основаны на зависимости между показателем преломления и плотностью

Аналитические методы Плотность минерала можно определить по данным рентгеновского и химических анализов используется связь значения плотности минерала с атомным номером слагающих его элементов и объемом, ими занимаемым P = (Z. M. m. H) / V Z – число молекул (или атомов для одноатомных минералов) в элементарной ячейке М – молекулярная масса минерала m. H – масса водорода, равная 1. 6602 V – объем элементарной ячейки, А 3

Для простых минералов, состоящих только из одного элемента, плотность зависит от атомного веса элемента, его размера и характера упаковки p = (P. A) / (N. ¾. π. R 3) Р – плотность упаковки атома А – атомная масса элемента N – число Авагадро, 0. 602. 1024 R – атомный радиус Рассчитываем теоретическое значение плотности, Без учета включений, дефектов структуры и тд Обычно выше экспериментально определенной плотности

Зачем надо знать плотность минерала? - Диагностика минерала - Определение химического состава изоморфных смесей - Выделение мономинеральных фракций - Изучение неоднородностей минеральных проб - Оценка содержания минерала в пробе - Выяснение концентрации дефектов в структуре - Расшифровка структуры - Обогащение руд

Публикации