Коллекционирование камней. Электрик в доме. Инструмент... ("Сделай сам" №4∙2008) - [14]

Некоторые чертилки из этого набора могут иметь отклонения по твердости, но для любителя-коллекционера это вполне приемлемо. Мы же не собираемся выполнять прецизионные замеры, да и с помощью набора промышленного изготовления (такие бывают) определение твердости имеет сравнительный качественный, но не количественный, характер.

Некоторые минералы могут иметь разную твердость в продольном и поперечном направлениях. Это обусловлено структурными волокнистыми свойствами. О твердости горных пород в минералогическом смысле не говорят, потому что они могут состоять из нескольких минералов с разной твёрдостью.

Таблицы-определители минералов содержат сведения о твёрдости.

Хрупкость

Под термином «хрупкость» понимается способность минерала раскалываться при ударе. Для камней с разной хрупкостью сила требуемого удара разная. Одним достаточно легкого молоточка, другие кувалде не поддаются.

Иногда ошибочно путают понятия твердости, хрупкости и прочности. Существует предание, как на одном из приисков некий молодой подмастерье, наслушавшись рассказов о необычайной стойкости и твёрдости алмаза, спутав эти понятия с прочностью, то есть обратному понятию хрупкости, решил собственноручно испытать крепость алмаза. Улучив момент, когда в помещении никого не оказалось, он положил уже внесенный в реестры и приготовленный к отправке алмаз на наковальню и со всего размаха треснул по нему молотком, чем поверг в небывалый шок все руководство прииска. От великолепного кристалла осталась кучка белого порошка! Чтобы отчитаться о пропаже алмаза, была создана специальная комиссия, составившая подробный акт о происшествии с сопровождением всех тщательно собранных крошек алмаза. Но многие вышестоящие чиновники, которые тоже имели довольно путаные понятия о стойкости алмазов, никак не могли поверить, что какой-то юнец мог разбить «крепчайшее» на земле вещество. Только вмешательство авторитетных ученых спасло руководство прииска от неминуемого наказания.

Алмаз действительно стоек к воздействию различных агрессивных сред и является самым твёрдым веществом. Но алмаз непрочен. Он очень хрупок. Его даже нельзя ронять без риска раскалывания.

Точными численными величинами хрупкости минералогия не оперирует.

Имеется несколько субъективных понятий прочности минералов: очень хрупкий, хрупкий, вязкий, пластичный, ковкий. Могут быть и какие-то другие определения этих свойств минералов.

Большинство минералов хрупкие в той или иной мере. Такие минералы, как жадеит, нефрит относятся к вязким. Изделия из нефрита обладают повышенной прочностью. Расколоть или отколоть образец будет стоить немалых трудов. К пластичным относятся самородные металлы. Ковкие, такие, как галенит, халькозин, при ударах сминаются. При царапании ножом на ковких минералах получается блестящая царапина, твёрдость их невысока, а плотность — большая.

Плотность

Плотность, или удельный вес минерала относится к очень важным свойствам, в том числе и диагностическим. Это одна из констант минерала. Численно плотность равна отношению массы к объему. Размерность плотности — грамм/см³.

По субъективной оценке, навскидку, камни можно разделить на легкие — до 2 г/см³, средней тяжести — от 2 г/см³ до 4 г/см³ и тяжелые — выше 4 г/см³.

Один из наиболее легких минералов — янтарь, имеющий плотность 1,05-1,1 г/см³. То есть янтарь чуть-чуть тяжелее воды. Самородное золото, тоже являющееся минералом, имеет плотность 19 г/см³.

Рудные минералы, особенно содержащие тяжелые металлы, всегда обладают повышенной плотностью. Касситерит, основная руда олова, имеет плотность 7 г/см³, а невьянскит, содержащий редкие тяжелые металлы рутений, платину, родий, иридий и осмий, вообще один из самых плотных и самых тяжелых минералов. Его плотность — 21 г/см³.

Различие в плотностях минералов имеет значение при разведочных и поисковых работах. Природа сама выполняет обогащение и разделение минералов на местности. Легкие камни и пески уносятся водой ручьев, рек и дождевых потоков на далекие расстояния, тяжелые остаются на месте. Таким образом, образуются россыпные месторождения золота, платины и других тяжелых минералов.

Для определения плотности минералов можно изготовить гидростатические равноплечие весы по схеме рис. 9.

Рис. 9

На основании 1 закреплена стойка 14 с седлом 11. Посреди коромысла 8 вмонтирована призма 10, свободно располагающаяся в седле 11. На обоих концах коромысла на одинаковом расстоянии от середины прикреплены скобки 5, за которые через крючки 4 прицеплены: слева подвески 3 с чашкой 2, справа подвески 17 с чашкой 18. К чашке 18 прицеплены подвески 19 со второй чашкой 21. Упоры 9 не дают коромыслу совершать слишком большие колебания, создающие неудобство при работе, и предотвращают поперечные смешения коромысла. В оба конца коромысла вставлены две шпильки 6, на которые навертывают балансировочные грузики 7.

В стакан 20 наливают кипяченую и остывшую до комнатной температуры воду. Нижняя чашка 21 погружена в эту воду. Балансировочными грузиками 7 добиваемся равновесия. Три винтовых ножки 22 позволяют выставить основание 1 строго горизонтально.