چگالی یا جرم حجمی چیست؟
چگالی یا جرم حجمی چیست؟
مفهوم، روش‌های محاسبه و ابزارهای کاربردی
چگالی یا جرم حجمی چیست؟ یکی از ویژگی‌های فیزیکی کلیدی در شناسایی گوهرسنگ‌ها، چگالی یا وزن مخصوص (Specific Gravity) است. این ویژگی به ما امکان می‌دهد تا با مقایسه جرم سنگ با حجم آب جابه‌جا شده، به ترکیب و اصالت آن پی ببریم. در این مقاله با مفهوم چگالی، نحوه محاسبه آن و ترازوهای مخصوص گوهرشناسی آشنا می‌شویم.
چگالی چیست و چرا مهم است؟
چگالی به زبان ساده نسبت جرم یک ماده به حجم آن است. در گوهرشناسی، این ویژگی به ما کمک می‌کند تا بتوانیم سنگ‌های طبیعی را از نمونه‌های مصنوعی یا بدل تشخیص دهیم. برای مثال، ممکن است دو سنگ ظاهراً مشابه، چگالی بسیار متفاوتی داشته باشند.
روش‌های اندازه‌گیری چگالی در گوهرشناسی
برای محاسبه چگالی سنگ‌های قیمتی، دو روش رایج وجود دارد:
1. روش هیدرواستاتیک (Hydrostatic Method)
این روش بر پایه قانون ارشمیدس است. ابتدا سنگ را در حالت خشک وزن می‌کنیم (W1) سپس آن را درون آب قرار داده و مجدداً وزن می‌کنیم (W2). فرمول محاسبه به این صورت است:
چگالی = وزن در هوا ÷ (وزن در هوا - وزن در آب)
برای این روش به ترازوی هیدروستاتیک دقیق نیاز داریم.
مشاهده ترازوهای مخصوص گوهرشناسی در سایت نوین تولز
2. روش چشمی (تجربی)
این روش بیشتر توسط افراد با تجربه و در مقایسه با سنگ‌های دیگر انجام می‌شود، اما دقت بالایی ندارد و برای کاربردهای آزمایشگاهی توصیه نمی‌شود.
انواع ترازوهای کاربردی در گوهرشناسی
- ترازوی دیجیتال حساس – مناسب برای وزن‌کشی دقیق با دقت بالا. برای مثال، ترازوی 0.001 گرمی برای سنگ‌های کوچک.
- ترازوی هیدروستاتیک حرفه‌ای – قابلیت اندازه‌گیری چگالی به‌صورت مستقیم با ظرف مخصوص آب و آویز.
- کیت هیدرواستاتیک مخصوص – برای اتصال به ترازوی دیجیتال معمولی و تبدیل آن به ترازوی چگالی‌سنج.
چگالی خانواده‌های مختلف گوهرسنگ‌ها
در جدول زیر چگالی تقریبی تعدادی از سنگ‌های معروف را مشاهده می‌کنید:
| نام سنگ | چگالی تقریبی (g/cm³) |
|---|---|
| الماس (Diamond) | 3.52 |
| یاقوت سرخ و کبود (Corundum) | 3.98 – 4.05 |
| زمرد (Emerald) | 2.67 – 2.78 |
| توپاز (Topaz) | 3.49 – 3.57 |
| آمتیست (Amethyst) | 2.63 – 2.65 |
| گارنت (Garnet) | 3.5 – 4.3 |
| تورمالین | 3.0 – 3.25 |
| اوپال | 2.1 – 2.2 |
| فلوریت | 3.18 |
نکاتی مهم در اندازه‌گیری چگالی در گوهرشناسی
- آب استفاده شده باید مقطر و بدون حباب باشد.
- ترازوی دقیق و کالیبره استفاده شود.
- سنگ‌ها باید تمیز و خشک باشند.
- وجود اینکلوژن‌ها و حفره‌های داخلی ممکن است در نتایج اثرگذار باشد.
جمع‌بندی
چگالی یکی از ویژگی‌های پایه‌ای و بسیار مهم در تشخیص گوهرسنگ‌هاست. با ابزارهای دقیق و استفاده از روش هیدرواستاتیک می‌توان تا حد زیادی به اصالت، ترکیب و حتی برخی انواع بهسازی‌ها پی برد. در فروشگاه نوین تولز می‌توانید انواع ترازوهای دیجیتال و هیدرواستاتیک مخصوص گوهرشناسی را مشاهده و خریداری کنید.
اولین دیدگاه را ثبت کنید