Каменные породы и минералы — природные материалы Земли. Камень применяется в строительстве, а многие минералы считаются драгоценностями. Кое-кто из нас привык воспринимать камень как нечто твердое и тяжелое, однако песок, мел и глина — это тоже разновидности каменных пород. Некоторые камни представляют собой сочетание различных минералов. Минералы в составе камней формируют кристаллические структуры, вместе образующие твердое и плотное вещество.
Геологи (ученые, исследующие Землю и минералы) используют множество самых разных методов для определения материалов, образующих камни. Дальнейшие опыты помогут вам понять, какие минералы входят в состав того или иного камня. Вы также исследуете камни с помощью увеличительного стекла или проверяя их на твердость.
Тест с кислотой показывает, может ли выделяться газ, если подействовать ею на минерал. Второй опыт нужен, чтобы определить плотность (удельный вес) камня. Мы сравним удельный вес минерала с удельным весом воды. Плотность камня показывает, насколько тесно примыкают друг к другу образующие его частицы. У каждого минерала — своя плотность, следовательно, образцы одного минерала должны обладать одним удельным весом.
Взвешивание образцов как основа для выводов
Два кирпича на рисунках — одного размера и одной формы, однако различаются по весу. Значит, материалы, из которых они сделаны, имеют различную плотность.
Тест с кислотой
Вам понадобится:
Уксус; чаша или стеклянная миска; столовая ложка; образцы различных камней; лупа; справочник по минералам.
Налейте в чашу уксуса. Опустите туда образцы камней. Если появятся пузырьки газа, значит один или несколько камней содержат в себе минеры, называемые карбонатами (например, кальцит).
Можно проверить все и по-другому: капнуть уксусом на каждый из образцов. Следите внимательно за тем, что способно дать вам понимание происходящего. Мел, мрамор, известняк — все они заставят уксус вспениться и зашипеть.
Известняк вступает в реакцию с уксусом. Как и мел с мрамором, известняк — это разновидность карбоната кальция. А вот на такие распространенные камни, как кремень, гранит и песчаник, уксус не подействует.
Поскребите один образец о другой. Более твердый из них оставит отметину на более мягком. Твердость также помогает идентифицировать камни. Подумайте о том, какой трудной может быть обработка очень твердого камня.
Разложите свои образцы по степени убывания их твердости. Породы вулканического происхождения, такие как гранит, обычно тверже прочих. Осадочные породы, например песчаник, как правило, самые мягкие.
Используя лупу, изучите ваши камни. Породы вулканического происхождения имеют твердые острые кристаллы, осадочные породы — гладкие, с металлическими частицами внутри.
Тест на плотность
Вам понадобится:
Образцы камней; точные бытовые весы; блокнот; ручка или карандаш; мерная чашка; вода.
Выберите один из образцов и взвесьте как можно точнее, чтобы определить его массу. Результат в граммах занесите в блокнот.
Налейте в прозрачный мерный сосуд 250 мл холодной воды. Возьмите один из образцов камней или минералов и осторожно положите в воду.
Взгляните на мерную шкалу вашей чашки и обратите внимание на новый уровень воды. Вычтите из этого числа 250 мл и запишите полученный результат в блокнот.
Новое число — объем в миллилитрах, занимаемый вашим опытным образцом. Теперь разделите массу образца на его объем. Если хотите, воспользуйтесь калькулятором. Так вы получите значение плотности (удельного веса) образца.