5力学性质汇编.ppt

扭力天平法 1)原理 利用阿基米德原理测定矿物的密度，测定中用的介质是四氯化碳、酒精、甲苯等液体。 2)测定方法 称量矿物在空气中的重量p2 称量装有矿样的称盘在四氯化碳中的质量p3 称量空称盘在液体中的质量p4 记录测定时的室温，查出相应温度下四氯化碳的密度D 利用公式计算矿物的密度 P1=0时 其中，P1--空称盘在空气中的重量; p2--称盘装上矿样后在空气中的重量； p3---装有矿样的称盘在液体中的重量； p4----空称盘在液体中的重量； D液----所用液体在t℃的密度。 4．矿物密度的计算方法 假定矿物的晶体化学式中元素的原子量之和为M，单位晶胞中相当晶体化学式的分子数(Z)和晶胞体积(V)已知，则矿物密度Dc的理论值为： 5．影响矿物相对密度的因素 矿物的相对密度取决于其化学成分和内部结构，主要有如下方面： (1)元素的原子量及离(原)子半径的大小 在结构相似的矿物中，一般是组成矿物元素的原子量越大，其相对密度也越大。 实例： 方解石(CaC03)与菱铁矿(FeCO3)两者具有相同的结构，钙的原子量为40.08，铁为55.85，前者相对密度是2.6—2.9后者是3.7—4。 实例：在镁橄榄石(Mg2[Si04]--铁橄榄石(Fe2[Si04]完全类质同象系列中，由于组分的连续变化，矿物相对密度也作规律变化。 根据根据矿物的相对密度可以了解矿物化学成分的变化。 注解：虽然矿物中组成元素的原子量较大，相对密度越大，但如果其离子半径值较大，则相对密度随之变小。 实例： 方解石(CaCO3) 与菱镁矿(MgCO3)，尽管钙原子量(40.08)大于镁(24.32)，但由于Ca2+离子半径(0.108nm)大于Mg2+离子半径(0.088nm),此时，原子半径对相对密度的影响比原子量的影响大，所以菱镁矿(2.9—3.1)的相对密度大于方解石(2.6—2.9)。 (2)矿物晶体结构堆积的紧密程度和配位数的影响 结构堆积紧密，配位数高时，矿物的相对密度大，反之则小。 实例：碳的同质多象变体金刚石和石墨。 金刚石和石墨均由碳原子组成，具有相同的原子半径，但金刚石具立方面心格子，其中碳的配位数为4，结构较紧密，相对密度是3.47—3.56；而石墨的配位数为3，结构松弛，其相对密度仅2.09—2.23。 3)温度和压力的影响 温度升高有利于阳离子配位数的降低而形成相对密度较小的矿物，压力加大则有利于形成相对密度较大的矿物（煤比重的变化规律）。 注解：同一种矿物，由于化学成分的变化、类质同象的代替，以及机械混入物、包裹体的存在、洞穴与裂隙中对空气的吸附等对矿物相对密度均会产生影响。 测定矿物相对密度时，必须挑选纯净、未经风化的矿物为样品。 6、矿物相对密度的意义 研究矿物相对密度对某些矿物的鉴定、分离和应用等都有重要的意义。 六、矿物的磁性 1、磁性概念 矿物 被永久磁铁或电磁铁吸引或排斥的性质。自然界具有磁性的矿物很多，但磁性大都较弱。 2、矿物磁性产生的原因 1） 一切矿物的磁性都起源于电流。 在物质的原子、分子等物质微粒内部，由于电子绕核转动及自身绕轴线旋转产生一种环形电流，这种环形电流类似于导线中的电流，在其周围空间可形成磁场，使每个物质微粒部成为一个微小的磁性体。 2）一般物体通常不显示出磁性 是因为物体中的各个物质微粒由于自旋产生的电流的方向是互不相同、紊乱无章的，其产生的磁场在空间中互相抵消，因此整体不显示出磁性。 3）在外磁场作用下，物体中的各个物质微粒产 生的环形电流，方向大致相同，物体因此显示出磁性。 3、矿物磁性的分类 矿物的磁性强弱主要是取决于其组成元素的电子构型和磁性结构，分类如下： 1)根据矿物在外磁场作用下行为表现，矿物的磁性分为三类： 逆磁性矿物 矿物在外磁场作用下，产生很弱的感应磁性，其磁化方向与外磁场方向相反，磁化率很小，表现为受磁场的排斥。 注解：逆磁性矿物的主要阳离子多属惰性气体型，电子成对，具有平衡的自旋。 外磁场只能引起电子轨道运动的轻微变形，产生极小的磁化率；当外磁场移去，逆磁性即消失。 纤维状及多片状 断口面呈维状或细片状。如纤维石膏、蛇纹石等。 参差状 断口面参差不齐、粗糙不平。大多数矿物具有此种断口，如磷灰石。 土状 为土状矿物（如高岭石、铝矾土等）所特有的粗糙断口形状，断口面呈细粉状。 贝壳状 锯齿状 土状 参差状 二）裂开 在外力作用下矿物晶体沿着一定结晶方向裂开的性质，裂开的面称裂开面。从外表看，同解理很相似，但二者成因不同。 1矿物产生裂开的原因 1)矿