Важкі рідини

Важкі рідини

Досвід говорить нам, що тверда речовина плаває в рідині, яка щільніше цієї речовини, тоне в менш щільній рідині й залишається в зваженому стані на будь-якому рівні в рідині із щільністю, у точності рівної щільності цієї твердої речовини. Якщо камінь хоча б небагато менш щільний, чому рідина, він буде підніматися до поверхні; якщо він трохи щільніше, він буде, звичайно, опускатися на дно. Це фізичне явище сильне ускладнює маневрування підводного човна й робить його ще більш небезпечним. Якщо нам вдається знайти рідину щільніше ис-.
следуемого камия, те камінь, поміщений у неї, буде плавати на її поверхні. Якщо ми тепер поберемо рідину менш щільну, чому камінь, і здатну змішуватися з більш важкою рідиною й будемо додавати останню по краплі й обережно перемішувати суміш, щоб зробити її щільність однакової в повному обсязі, то зрештою ми доб`ємося того, що камінь виявиться в рівновазі з рідиною й буде плавати на будь-якому рівні. У цьому випадку щільність каменю буде дорівнює щільності рідини, і якщо ми яким-небудь способом довідаємося щільність рідини, то тим самим визначимо питома вага каменю. Не випливає, однак, забувати, що деякі дорогоцінні камені, наприклад обпав і бірюза, більш-менш пористі. Тривале занурення таких каменів в иммерсионную рідина небажане, тим більше що це впливає на них зовнішній вигляд
Для визначення щільності рідин існують різні прилади й методи, наприклад ваги Вестфаля, але, крім незручностей, пов`язаних з такою процедурою, щільність усіх рідин досить сильно залежить від температури. Тому найкраще при виконанні спостережень вимірювати не щільність, а показник Переломлення. Хоча з температурою міняються обидві зазначені фізичні характеристики, їх відношення в межах необхідної точності залишається постійним у діапазоні звичайних кімнатних температур, а показник переломлення визначається за допомогою рефрактометра легко й швидко. У загальному випадку, коли рідина являє собою суміш двох компонентів — важкого й легені, слід скласти таблицю або діаграму, що показує співвідношення між щільністю й показником переломлення
Якщо визначення питомої ваги каменю потрібно тільки для його діагностики, то замість цієї процедури краще, імовірно, проводити пряме порівняння зі шматочками різних речовин, питома вага яких відомий (ці речовини називаються індикаторами). Якщо один із двох шматочків, що злегка різняться по питомій вазі, плаває на поверхні однорідного стовпа рідини, а іншої лежить на дні пробірки із цією рідиною, можна не сумніватися, що рідина має щільність, проміжну стосовно значень питомої ваги цих шматочків. Така перевірка — розумна операція при використанні суміші двох рідин, тому що більш легка з них звичайно буває набагато більш летучої, внаслідок чого щільність суміші поступово зростає; крім того, у кожному разі на щільність впливає зміна температури. З іншого боку, питома вага дорогоцінних каменів, як і всіх твердих речовин взагалі, з температурою міняється мало.
Інший зручний спосіб перевірки щільності рідини зв`язавши з використанням спеціального інструмента ареометра, принцип роботи якого заснований на тому, що рівень, до якого поринає в рідину легке тіло, прямо залежить від щільності цієї
рідини. Сучасні ареометри полягають йз Закритої скляної трубйи нагору вузького стрижня, що й відходить від неї, із градуйованою шкалою. У трубку поміщають вантаж, вагу якого залежить від •требуемого інтервалу плотностей. Інструмент простий у використанні: його опускають у рідину й роблять відповідний відлік по шкалі
. Можливо, ще більш зручний різновид цього методу — не намагатися підібрати розчин з такою же питомою вагою, як у досліджуваного каменю, а одержати дифузійний стовп рідини» у якому щільність послідовно зростаєте глибиною. Якщо досліджуваний камінь плаває в такому стовпі на деякому рівні між двома шматочками з відомою питомою вагою, то питома вага каменю можна знайти шляхом елементарної інтерполяції. Щоб приготувати такий стовп рідини, треба легку рідину обережно, по краплі, додавати до важкої. Найбільш зроблений стовп виходить при природній дифузії, але оскільки це досить тривалий процес, його можна прискорити легким струшуванням пробірки; стовп, що утворюється при цьому, рідини дозволяє одержати результати, досить точні для визначення каменів
Якщо виміру питомої ваги проводяться постійно, те, мабуть, має сенс підготувати набір закритих пробірок з рідинами різної щільності. Кількість їх буде, звичайно, залежати від конкретних потреб і може за бажанням мінятися. Якщо ж це випробування проводиться тільки зрідка, досить мати три або чотири пробірки. З іншого боку, ті, кому доводиться постійно досліджувати камені, можуть побільшати кількість пробірок, так щоб набір включав ряд рідин з послідовною градацією щільності; корисно також мати під рукою уламки каменів усіх потрібних видів, щоб можна було проводити безпосереднє порівняння
Тепер ми можемо перейти до питань використання й відносних переваг різних рідин, застосовуваних для швидкого визначення питомої ваги дорогоцінних каменів