Следует иметь в виду, что некоторые физические свойства могут быть одинаковыми у различных минералов и, наоборот, какие-либо свойства (например, цвет или удельный вес) могут изменяться у одного и того же минерала. Поэтому при макродиагностике минерала необходимо установить возможно большее число его свойств. Случаи, когда определенное свойство позволяет уверенно диагностировать минерал (например, магнитные свойства магнетита) являются скорее исключением из правил и не могут быть распространены на все многообразие минералов. Полевую визуальную диагностику минералов следует в камеральных условиях подтверждать более точными методами (определение оптических констант минералов, пьезоэлектрических и магнитных свойств, радиоактивности и характера люминесценции, определение химического состава, изучение поведения минерала при нагревании, привлечение разнообразных рентгеноструктурных и рентгеноспектральных методов анализа).
Удельный вес
Иногда на поверхности рудных минералов наблюдается тонкая пестроокрашенная пленка, образование которой связано с протеканием различных химических реакций при выветривании или окислении минерала. Природа окраски этой пленки также связана с интерференцией света, однако в данном случае это явление получило название побежалость.
Цвет черты минерала. Многие минералы в порошкообразном состоянии имеют другой цвет, чем цвет в куске. Обычно для определения цвета минерала в порошке проводят кусочком минерала черту на белой шероховатой поверхности неглазурированного фарфора. Этот метод диагностики весьма важен.
Например, цвет черты соломенно-желтого пирита — черный, черного гематита — вишнево-красный, а черного магнетита — черный. В случае если твердость минерала выше, чем твердость фарфоровой пластинки, то минерал не дает черты, а образует на фарфоре царапину.
Спайность — способность минерала раскалываться по определенным кристаллографическим направлениям с образованием относительно гладких поверхностей. По характеру раскалывания и гладкости образуемой поверхности выделяют следующие виды спайности.
Как измерить плотность металла (и любого твердого вещества)
Весьма совершенная спайность — минерал без особых усилий расщепляется на тонкие пластины; плоскости спайности — зеркальные, ровные (например, слюда). Совершенная спайность — минерал легко раскалывается с образованием ровных блестящих плоскостей.
Средняя спайность — минерал раскалывается при ударе на осколки, ограниченные примерно в одинаковой степени как плоскостями спайности, так и неправильными плоскостями излома. Несовершенная спайность — раскалывание минерала приводит к образованию обломков, большая часть которых ограничена неровными поверхностями излома.
Весьма несовершенная спайность — при ударе минерал раскалывается по случайным направлениям и дает неровную поверхность излома. Плоскости спайности необходимо отличать от граней кристаллов. Многие минералы обладают спайностью в нескольких направлениях, причем степень совершенства спайности в разных направлениях может и не совпадать. Количество направлений спайности и степень ее совершенства являются одними из главных диагностических признаков при определении минералов.
Излом — вид или характер поверхности, получающийся при раскалывании минералов. Минералы обладающие совершенной спайностью в 1-2 направлениях дают ровный излом; если число направлений совершенной спайности возрастает до 3 и более, то излом может быть ступенчатым. Для минералов с несовершенной или весьма несовершенной спайностью часто наблюдается раковистый или неровный излом. Минералы волокнистого сложения характеризуются занозистым изломом. Самородные металлы (медь, железо) обнаруживают крючковатый излом.
Твердость минерала определяет степень его сопротивления при царапании острым предметом или другим минералом, давлении или истирании. Для определении твердости минерала принята эмпирическая шкала, предложенная в начале прошлого столетия австрийским минералогом Моосом (1772-1839), и получившая название его именем. В этой шкале используются десять минералов с известной и постоянной твердостью. Степень твердости оценивается по десятибальной шкале — низшая твердость обозначается единицей, а высшая — 10. Шкала Мооса состоит из следующих минералов.
Шкала Мооса, наряду с более сложными современными методами определения твердости, широко используется минералогами до настоящего времени. Твердость по шкале Мооса является относительной величиной. Исследование минералов шкалы Мооса современными количественными методами определения твердости показало, что твердость первых девяти минералов изменяется в геометрической прогрессии: если принять твердость кварца за 100, то знаменатель этой прогрессии будет близок к двум.
При полевых исследованиях не всегда может оказаться под рукой нужный набор минералов шкалы твердости. В таком случае для ориентировочного определения твердости минерала обычно используют подручные средства: мягкий карандаш (1), ноготь (2-2,5), бронзовая монета (3,5-4), стекло (5), перочинный стальной нож (5,5-6), напильник (7).
Твердость минералов иногда сильно зависит от направления в кристаллах. Показательным примером такого рода изменения (анизотропии твердости) может служить кианит (дистен): по направлению спайности, параллельном удлинению кристаллов, твердость этого минерала равна 4, а перпендикулярно удлинению — 6,5.
Удельный вес и плотность минералов. Удельный вес представляет отношение веса вещества к весу равного объема воды при 4 о С, и является величиной безразмерной. В качестве синонима удельного веса часто используется понятие плотность.
Однако эта величина представляет собой массу вещества, приходящуюся на единицу объема, и обычно выражается в единицах г/см 3 . Удельный вес минералов колеблется в очень широких пределах — от 0,9 (лед) до более 20 (осмистый иридий). Наиболее многочислены минералы с удельным весом от 2 до 4, поэтому он служит диагностическим признаком только для минералов тяжелых элементов. Точно удельный вес минералов определяется путем взвешивания на гидростатических весах или посредством других специальных приспособлений. На практике удельный вес определяется лишь приблизительно, взвешиванием на руке с оценкой — тяжелый (более 4), средний (2,5-4) и легкий (менее 2,5). Удельный вес и плотность минерала зависит от кристаллической структуры последнего: например, пирит — FeS2 кубической сингонии имеет плотность 4,9-5,2, а марказит того же состава, но ромбической сингонии, — 4,6-4,9.
Другие свойства. Некоторые минералы обладают специфическими свойствами, которые позволяют быстро и надежно диагностировать минералы в полевых условиях. К таким свойствам относятся магнитность (воздействие на стрелку горного компаса), электропроводность, растворимость в кислотах, вкус, запах, радиоактивность и др. Эти свойства позволяют распознавать сравнительно небольшой круг минералов, однако в ряде случаев они являются определяющими при макроскопической диагностике.
Источник: studfile.net
Как определить удельный вес минерала
Форум о камнях и минералах
Новости:
- Минералогический форум »
- Общие форумы »
- Геологическая песочница »
- Объем, удельный вес, плотность
Страницы: [1]
Автор Тема: Объем, удельный вес, плотность (Прочитано 3142 раз)
0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.
Страницы: [1]
- Минералогический форум »
- Общие форумы »
- Геологическая песочница »
- Объем, удельный вес, плотность
Источник: www.mineralforum.ru
Классификация минералов по плотности
Плотность. По плотности минералы разделяются на четыре группы: легкие — до 2,5; средние — от 2,5 до 4; тяжелые — от 4 до 8 и очень тяжелые — более 8. Наиболее многочисленна группа с уд. в. от 2,5 до 4. Удельный вес зависит от химического состава и структуры вещества. Соединения тяжелых металлов будут относительно тяжелыми; наоборот, минералы легких элементов и минералы, содержащие много воды, будут сравнительно легкими. К последним относятся, например, цеолиты (из класса силикатов) и такие многоводные соединения, как купоросы, квасцы и т. п. Полиморфные минералы, например графит и алмаз, имеют различный удельный вес в связи с различием их структур (уд. в. графита 2,2; алмаза 3,5). Один и тот же минерал может иметь различный удельный вес в зависимости от механических примесей и колебания собственно химического состава.
Для определения удельного веса служат многочисленные приспособления и методы — пикнометр, гидростатические весы, тяжелые жидкости. Тяжелые жидкости имеют особенно большое значение в минералогической практике ввиду быстроты работы с ними и значительной точности получаемых при этом результатов. Метод состоит в том, что данную тяжелую жидкость доводят разбавлением до удельного веса, равного удельному весу испытуемого минерала. При равенстве удельных весов жидкости и минерала последний будет находиться в жидкости в безразличном состоянии. После этого определяют удельный вес жидкости при помощи весов Вестфаля и тем самым определяется удельный вес минерала.
Известны: жидкость Туле KJ + HgJ2 уд. в. до 3,196, разбавляется водой в любых пределах и вновь концентрируется без разложения;
жидкость Сушина BaJ2 + HgJ2 уд, в. 3,588, разбавляется водой; йодистый метилен CH2J2, уд. в. 3,33, разбавляется бензолом;
жидкость Клеричи (органическое соединение таллия) СН2(СОО)2Тl2 + НСООТl, уд. в. до 4,27, легко растворяется в воде и не разлагается при выпаривании.
Для практической работы по определению минералов можно приготовить несколько стандартных растворов, например жидкости Туле разных уд. весов: 2,4; 2,6; 2,8; 3,0; 3,16, чтобы попеременно испытывая отношение минерала к тому или другому из этих растворов, приблизительно определить его удельный вес. Необходимо, чтобы минерал не растворялся в данной жидкости, и чтобы жидкость не оказывала на минерал химического действия.
Грубое определение уд. веса производится взвешиванием на руке, но для этого надо, чтобы образец был достаточно крупным и состоял в значительной части из испытуемого минерала.
Источник: natural-museum.ru