27.12.2020

Удельный вес кварца


Наиболее вероятное значение удельного веса произвольно выбранного бесцветного природного кристалла кварца в вакууме при 0°C по отношению к воде при 4° С составляет 2,65074 ±0,0001. Абсолютный удельный вес примерно на 0,00007 меньше. Удельный вес бесцветного кварца идеального состава SiO свободного от изоморфных примесей, не известен (в пределах точности методик). В интервале температур от 0 до 50° удельный вес кварца уменьшается на величину 0,0001 по мере увеличении температуры примерно на 1° С.

Наиболее вероятная величина удельного веса на воздухе при 760 мм ртутного столба и при 0° по отношению к воде при 4° составляет 2,6528, а при комнатной температуре (18—20°) и тех же прочих условиях — 2,6510. Удельный вес на воздухе при 20° по отношению к воде при той же температуре составляет 2,6550. В табл. 14 сведены данные об удельном весе кварца при различных условиях.
Удельный вес кварца

Высокоточные измерения удельного веса бесцветных кристаллов кварца главным образом из жильных месторождении, наиболее вероятные значения которых были приведены выше, показали изменения удельного веса для кварца данного типа на величину порядка 0,0001—0,0005. He известно, имеются ли среди этих измерений определения, относящиеся к кварцу идеального состава SiO2. Изменение удельного веса кварца сопровождается изменением других его свойств. Для кварца иных типов, например зерен изверженных пород и пегматитов, для которых можно ожидать большие колебания удельного веса, точных измерении не производилось. Известные данные по определениям объема элементарной ячейки бесцветного кварца свидетельствуют о существовании значительных и, очевидно, систематических колебаний этой величины; однако имеющихся данных недостаточно для выявления определенном количественной зависимости между удельным весом, объемом элементарной ячейки и составом. Относительно низкая точность, с которой определены атомный вес Si и число Авогадро, препятствует применению рентгеновских методов для установления абсолютного удельного веса кварца, так как достижимая точность в этом случае будет меньше наблюдающиеся вариаций. Удельный вес, вероятно, несколько уменьшается по мере увеличения изоморфной примеси Al и содержания интерстициального Li, поскольку происходящее при этом увеличение объема элементарной ячейки преобладает над ростом молекулярного ее веса. Реальное изменение удельного веса кварца легко продемонстрировать путем погружения зерен кварца в тяжелую жидкость с небольшим градиентом удельного веса; зерна при этом будут погружаться на различную глубину. Аналогичное дифференцированное погружение зерен кварца будет наблюдаться и при помещении их в тяжелые жидкости с последующим постепенным и равномерным их нагревом. Ошибки при точном непосредственном определении удельного веса кварца могут быть обусловлены присутствием в нем жидких и газовых включений, а также твердых инородных частиц.

Точные измерения удельного веса аметиста не производились. Удельный вес аметиста может быть несколько больше, чем в среднем у бесцветного кварца, вследствие присутствия в первом природных пигментирующих частиц окислов железа. Однако для всех практических целей в условиях комнатной температуры лучше принять его равным 2,651. Удельный вес розового кварца, содержащего рутил в качестве продукта распада твердого раствора, оказался в одном случае относительно низким. Удельные веса дымчатого и бесцветного кварца в среднем практически одинаковы, но, вероятно, у первого он несколько выше.

Удельный вес халцедоновых разновидностей кварца меньше, чем у кристаллов, и изменяется (обычно в пределах 2,59—2,63) в зависимости от пористости, содержания загрязняющих примесей и адсорбированной воды. Удельный вес яшм и других пигментированных микрокристаллических разновидностей - кварца колеблется в широких пределах; иногда он превышает 2,65, что обусловлено присутствием примесей. У тонкопорошковатого кварца удельный вес уменьшается в связи с возникновением аморфного материала.

Удельный вес кварца впервые был определен в 1672 г. Робертом Бойлем 161 который писал: «...используя гидростатически» метод и определяя его (кварца. — Peд.) вес на чувствительных весах в воздухе и в воде, я нашел его равным весу двух и еще почти двух третей объемов воды. Это, между прочим, говорит нам о том, насколько беспочвенно многие авторитеты, как в древности, так и теперь, принимали хрусталь за лед, приобретший чрезвычайную твердость в результате длительного действия сильного мороза. Напомню, что лед легче воды (и, следовательно, всплывает в ней) и (добавлю еще одно возражение против вульгарной ошибки) хрусталь в изобилии встречается на Мадагаскаре и в других странах тропического пояса. Первое точное определение удельного веса кварца произведено Беденом (1828), который наш его равным 2,6540 при неустановленной температуре и относительно воды с той же температурой (это соответствует удельному весу кварца при температуре около 18°), Фаренгейт (1726) получил удельный вес кварца 2.669.





Яндекс.Метрика