R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T. I X , z. 1, W A R S Z A W A I960
J. TOKARSKI, J. JAKUBIEC
UW AGI O PIK N O M ETR Y C ZN EJ M ETODZIE OZNACZANIA CIĘŻARU W ŁAŚCIW EGO M INERAŁÓW , SK A Ł I GLEB
Z pracowni M ineralogii Gleb PA N
C iężarem w łaściw ym ciała stałego nazyw am y ciężar jed n o stk i jego objętości, w y rażo n y w gram ach. T eoretycznie p rz y jm u je się, że ta cecha ciała je s t sta ła (constans), zatem w y ró żn iająca je od inn ych. P oniew aż użycie dokładnej jed n o stk i objętości (1 cm 3) do pom iarów je st p rak ty c z nie kłopotliw e, w m iejsce ciężaru w łaściw ego oznacza się zazw yczaj jego ,,gęstość”, tzn. sto su n ek m asy ciała do jego objętości. Za wzorzec obję tości p rzy ję to używ ać o bjętość w ody w y p a rte j przez b ad an e ciało, k tó re j 1 cm 3 rów na się jed no stce objętości. S to su je się tu ta j w zór
gdzie d je st gęstością w zględną (podaw aną w liczbie nie m ianow anej), m — cię ż a r ciała, v — objętość w ody ró w n a objętości badanego ciała. W ty ch w a ru n k a ch liczby uzyskane dla pom iarów ciężaru w łaściw ego oraz w zględnej gęstości pow inny być id entyczne.
Gęstość w zględnie ciężar w łaściw y danego ciała stałego w aha się n ie raz w szerokich g ran icach w zależności od jego w ew n ętrzn ej s tr u k tu ry zw iązanej z pochodzeniem . Jeżeli ciało zaw iera obce dom ieszki w zględnie pory (zwłaszcza zam knięte), jego ciężar w łaściw y je s t średn ią ciężarów w łaściw ych w szystkich jego w e w n ętrzn y ch składników . N aw et id ealn ie czyste n a oko na p rzy k ład k ry sz ta ły k w arcu odznaczają się ,,zdefekto w a n ą ” s tru k tu rą , tzn. że gęstość stru k tu ra ln e g o ułożenia jego kom órek elem en tarn y ch , tj. czw orościanów S i 0 4, może w ahać się od m iejsca do m iejsca w jed n y m kry sztale, a także i w różnych k ry sz ta ła c h różnego pochodzenia. P re cy z y jn e b ad ania w ykazały, że ciężar w łaściw y tego „w zor cowego” m in e rału w ah a się w gran icach od 2,5 do 2,8. N aw et dla tzw . „czystych ” odm ian k w arcu zn ajd u jem y w lite ra tu rz e dla ciężaru w łaści wego różne liczby, np. w edług S c h a f f g o t s ch a 2,653, w edług M e r
-w i n a 2,6495 [3]. D la ty ch -w y b ra n y c h „czystych” odm ian zn ajd u jem y zatem różnicę ju ż na d ru g im m iejscu dziesiętnym .
P rz y oznaczaniu ciężaru w łaściw ego w p rak ty c e la b o ra to ry jn e j sto su je się zasadniczo dw ie m etody: p ik n o m etry czną i im e rsy jn ą . Liczne obce i nasze dośw iadczenia, w k tó ry c h zdążano do ścisłego u sta le n ia w y m ienionej ,,s ta łe j” m in erałó w za pom ocą p ik n o m etru , w sk a z a ły , że przy zastosow aniu n a w e t szczególnej precy zji w p ra c y m eto d ą p ik n om etryczn ą c iężar w łaściw y m oże być określony z dokładnością najw y żej do drugiego m iejsca dziesiętnego. D okładność na trzecim m iejscu u z y sk u je się dopiero p rzy użyciu ciężkich cieczy, k tó ry c h gęstość oznacza się za pom ocą p re cyzy jnej w ażki W estfala w chw ili, gdy b ad an e ciało sta łe zanurzone w tej cieczy jest z nią w g raw ita cy jn e j rów now adze w e w szystkich poziom ach.
W b adan iach pik n o m etry czn y ch należy liczyć się z następ u jący m i źródłam i błędów :
1. D obór objętości n aczynia m usi być dostosow any do ilości substancji, k tó re j ciężar m a być oznaczony.
2. Dwa o tw o ry w p ik n o m etrze, w ydłużone do p rzy jęcia term o m e tru i k ap ilary , m uszą być po w e w n ętrzn e j stro n ie doskonale oszlifow ane.
3. Szybkość oznaczeń m usi być dostosow ana do szybkości w y p arow a nia wody, zwłaszcza w otoczeniu k a p ila ry .
4. W oda m usi być p rzegotow ana bądź pozbaw iona pow ietrza za po m ocą odpom pow ania w próżni.
5. R ozdrobniona su b sta n c ja (skała lub gleba) pow inna być odważona w suchym pik no m etrze. Po odw ażeniu należy ostrożnie w lew ać w odę do naczynia, n a jp ie rw aż do pok ry cia z n iedużym n a d m ia re m b ad an ej sub stan cji. D la uw o ln ienia od p o w ietrza w skazane je st podgrzać pik n o m etr z su b stan cją, np. n a łaźni w odnej, ostudzić go do te m p e ra tu ry pokojow ej, po czym dolać ostrożnie w odę tak , by nie n a stą p iło zm ętnien ie cieczy zw łaszcza w górnej części naczynia. P rz y zachow aniu t y c h . ostrożności osiąga się dokładność do drugiego m iejsca dziesiętnego.
W p rak ty c e w m iejsce p ik n o m e tru używ a się zw ykłych naczyń (kolby m iarow ej) lub k alibro w anych, skróconych b iu re t. P ra c a z ty m i zastępczy m i a p a ra ta m i n ie je st ta k d o k ład n a ja k z p ik n om etrem .
M imo zdobycia już daw no tej pew ności, że ciężar w łaściw y ciała s ta łego zależy w pierw szym rzędzie od jego w e w n ętrzn ej s tru k tu ry oraz że oznaczenie m etodą p ik n o m etry czn ą d a je pew ność jed y n ie do drugiego m iejsca dziesiętnego, a dopiero użycie ciężkiej cieczy um ożliw ia oznacze nie z dokładnością do trzeciego m iejsca, w naukow ej lite ra tu rz e , zw łasz cza pedologicznej, roi się w ty m k ie ru n k u od nieścisłości i błędów [2]. D rasty czn ym p rzy k ład em tego s ta n u rzeczy jest praca L. G i s i g e r a
O p i k n o m e t r y c z n y m o z n a c z a n iu c ię ż a r u w ł a ś c i w e g o 5
A grochem icznej w L iebefeld [1]. W ym ienieni a u to rz y zajm u ją się b a d a n iam i suro w y ch fosfatów rozm aitego pochodzenia, zdążając do w y jaśn ie nia różnic m iędzy „m iękkim i” a „ tw a rd y m i” fosforanam i. W to k u p ra c y szu kają m iędzy in n y m i zw iązku m iędzy ciężarem w łaściw ym surow ca
a zaw artością w nich całkow itego P2O5 o raz p ro ce n tem rozpuszczalnego
kw asu fosforow ego w 2°/o kw asie cy try n o w y m . W ty m k ieru n k u badacze ci z n ajd u ją, że ze w zrostem ciężaru w łaściw ego różnych fosforanów
rośnie i zaw artość całkow itego P2O5, a m aleje rozpuszczalność w 2%
kw asie cy try no w y m .
A uto rzy p ra g n ą w yzyskać znaleziony przez siebie zw iązek fu n k c y jn y dla oceny W artości naw ozow ej różn y ch fosforanów w edług ciężaru w ła ściwego. O czyw ista, że p rzy tak im p o staw ieniu spraw y oznaczenie ciężaru w łaściw ego fosforanów w ym agało dużej precyzji.
W cytow anej p rac y nie zn ajd u jem y sżczegółowego opisu m etody ozna czania ciężaru w łaściw ego u ży tej p rzez autorów , poza ogólną w zm ianką, że do tego celu użyto kolbę o pojem ności 100 cm3 oraz 10— 15 g su b sta n c ji fosforow ej. B yła to zatem m etoda zastęp u jąca w łaściw y p ik n o m etr, oce niona w yżej p rzez nas jako drugiej klasy. B łąd oznaczania tą m etodą n a pew no obejm ow ał drugie m iejsce dziesiętne.
P rzed staw io n e w podanej przez autorów tab e li ciężary w łaściw e dla u ż y ty ch do b adań surow ców z dokładnością do trzeciego m iejsca różn ią się rzeczyw iście liczbam i przew ażn ie ju ż na pierw szym m iejscu d zie siętn ym , ja k św iadczy o ty m n a stę p u jąc e zestaw ienie:
G afsa 30 A 2,857 K nochenm ehl 2,840
K alaa D jerd a В 2,911 A lg ierp h o sp h at 2,867
F lo rid a С 3,008 R o h p ho sp hat X 2,929
K o la a p atit D2 3,187 F lorid a P eb b le 3,052
K o la a p atit D| 3,230
W ym ienione oba a p a ty ty z K ola są m ate ria łe m doskonale k ry sta lic z nym , n ato m ia st inn e fosfaty, jak G af sa, F lo rida i A lgeria są surow cam i m ieszanym i, k tó re obok fosforanów tró jw ap n io w y ch zaw ierają p o n ad to różne dom ieszki, zatem różnice w ciężarze w łaściw ym dotyczą w ty m p rzy p ad k u nie ty lk o głów nego sk ład nik a fosforowego, ale i dom ieszek.
A u to rzy załączają rów nież do p racy w y k res m ający ilustro w ać zw ią
zek m iędzy w zrostem ciężaru właściw ego a spadkiem p ro cen tu P2O5
rozpuszczalnego w kw asie cytry no w y m . O dpow iednia k rzy w a zostaje je d n ak u d ok u m en to w ana jed y n ie pięciom a p u n k tam i, n ato m ia st c ztery a n a lizy w y p ad ają z w ykresu.
Załączony do p racy d iag ra m w rzucie o rto gonalnym je st sk o n stru o w a n y niew łaściw ie dlatego, że podziałka rzęd n ej, m ająca ilustro w ać zm ien ność w ciężarze w łaściw ym , o b e jm u je skalę 30 m m . M ożna zatem podać
n a niej zróżnicow ane cię ż a ry do d rugiego w zględnie trzeciego m iejsca dziesiętnego. N atom iast skala n a odciętej, n a k tó re j w niesiono p ro cen ty P205 rozpuszczalnego w kw asie cy try n o w y m , je s t n a ry su n k u znacznie skrócona. 1 m m n a niej odpow iada 1% P2O5, zaś 1 m m na rzędn ej odpo w iada różnicom w ciężarze w łaściw ym 0,003. G dyby w y k re s narysow ać w o d w rotn ej skali, wów czas ciężary w łaściw e p róbek po b ran y ch do bad ań b y ły b y um ieszczone na linii poziom ej, zatem zw iązek fu n k cy jn y podany przez au to ró w nie zostałby uchw ycony.
W sum ie należy więc stw ierdzić, że dow ód zależności w zrostu ogólnego p ro cen tu P2O5 i rozpuszczalnego w k w asie cy try n o w y m od ciężaru w ła ściwego je st nieu dały.
Dla ostatecznego u stalen ia granic ścisłości w oznaczaniu ciężaru w ła ściwego m etodą pik n o m etry czn ą i b iu reto w ą, au to rzy niniejszej pracy zorganizow ali serię sp ecjalnych dośw iadczeń, k tó ry c h w yn iki p rzed k ła d ają jako m a te ria ł d ok u m en tacy jn y .
W pow yższej p racy operow ano n astęp u jący m i w a ria n tam i:
1. Zależność ścisłości oznaczeń ciężaru w łaściw ego w pik n o m etrze i b iu re c ie od ilości odw ażonego m ate ria łu . U żyto tu ta j w a ria n ty : 2, 5, 10 i 15 g.
2. Zależność oznaczeń ciężaru w łaściw ego od jakości m ate ria łu . W b a d aniach użyto szlachetne k ry sz ta ły k w arcow e (diam enty m arm aroskie), piasek w iślan y o fra k c ja c h 0,75— 0,5 i 0,2— 0,09 m m , less pow ietrz nie suchy, fosfo ryt m aro k ań sk i fr. od 0,13— 0,055 m m oraz k ry staliczn y a p a ty t z K ola fr. < 0 , 1 3 m m . W rezu ltacie w ykonano 42 dośw iadczenia p ik n o m etry czn e i 59 w biurecie.
W załączonej tab lic y zestaw iono liczbow e w y niki badań. Z przeglądu dostarczonych w tab licach liczb m ożna w ysnuć n a stę p u jąc e ostateczne wnioski.
1. S zlachetn y d iam e n t m arm aro sk i o w adze 0,262 g okazał w trzech pom iarach p ik n o m etry czn y ch różnice 0,033 oraz 0,049 m im o zastosow ania całej p recy zji pom iarow ej. Jego śred n i ciężar w łaściw y obliczono na 2,60. T en sam k ry sz ta ł b ad an y w biu recie okazał ciężar w łaściw y 2,62.
D rugi k ry sz ta ł o ciężarze 3,7208 a objętości 1,35 cm3 okazał ciężar
w łaściw y 2,75. Różnica ciężaru w łaściw ego dużego i m ałego w ynosiła 0,130, tzn. że w b ad an y ch w a ru n k a c h p rzy m ałej w adze m a te ria łu już pierw sze m iejsce dziesiętne nie było pew ne.
2. B adan ia ciężaru w łaściw ego piask u (frak cja 0,75— 0,5 m m) oby dw om a a p a ra ta m i d a ły n a stę p u jąc e w y n iki: p rzy użyciu 2 g su b stan cji uzyskano w p ik n o m etrze p rz y pow tó rzeniach różnice 0,061, w b iu recie w trzech pow tó rzeniach różnice 0,166 i 0,191. Ś rednie pom iarów obu apa ra ta m i d ały różnice n a d ru g im m iejscu dziesiętnym .
O p i k n o m e t r y c z n y m ozn a c z a n iu c ię ż a r u w ł a ś c i w e g o 7
T a b l i c a 1 T a b ela lic z b o w a o z n a c z e ń c ię ż a r u w ła ś c iw e g o
Number t a b l e o f s p e c i f i c w e ig h t d e t e r m in a tio n s
Dośw. M a te r ia ł P iknom etrPyknom eter B iu r e taB u r e tte Exp. M a te r ia l g s p .w .c .w . Л g V cm^ c .w . s p .w . Л 1 2 4 5 6 7 8 9 I Diam ent marm aroski Marmaros "diam onds" 0 /2 6 2 6 2 ,6 1 0 2 ,5 7 7 2 ,6 2 6 0 ,0 3 3 0 ,0 4 9 0 ,2 6 2 6 0 ,1 0 2 ,6 2 6 0 ,1 3 0 2 ,6 0 4 х I I K r y s z t a ł kwarcu Q uartz c r y s t a l - - 3 ,7 2 0 8 1 ,3 5 2 ,7 5 6 I I I P ia s e k f r . 2 2 ,6 2 4 0 ,0 6 1 2 0 ,8 0 2 ,5 0 0 0 ,1 6 6 0 ,1 9 1 Sand f r a c t . 0 , 7 5 - 0 , 5 2 ,6 8 5 0 ,7 5 0 ,7 0 2 ,6 6 6 2 ,8 5 7 2 ,6 5 5 X 2 ,6 7 4 х 5 2 ,6 5 1 2 ,6 4 9 0 ,0 0 2 5 1 ,9 0 1 ,в 5 2 ,6 3 1 2 ,7 0 2 0 ,0 7 1 0 ,0 7 5 - 1 ,8 0 2 ,7 7 7 2 ,6 5 0 х 2 ,7 0 3 х 10 2 ,6 5 3 10 3 ,8 0 2 ,6 3 1 0 ,0 3 5 0 ,0 3 6 2 ,6 5 3 2 ,6 4 5 и 0 ,0 0 8 3 ,7 5 3 ,7 0 2 ,6 6 6 2 ,7 0 2 2 ,6 5 0 х 2 ,6 6 6 х 15 2 ,6 5 0 2 ,6 4 8 0 ,0 0 2 15 5 ,7 0 5 ,6 5 5 ,6 0 2 ,6 3 1 2 ,6 5 4 2 ,6 7 8 0 ,0 2 3 0 ,0 2 4 2 ,6 4 9 х 2 ,6 5 4 х IV P ia s e k f r . Sand f r a c t . 0 , 2 - 0 , 0 9 2 2 ,6 3 1 2 ,6 7 0 0 ,0 5 9 2 0 ,8 0 0 ,7 5 0 ,7 0 2 ,5 0 0 2 ,6 6 6 2 ,8 5 7 0 ,1 6 6 0 ,1 9 1 2 ,6 5 0 х 2 ,6 7 ^
c . d . T a b l i c y 1 1 2 5 4 5 6 7 8 9 IV P ia s e k f r . , Sand f r a c t . 0 , 2 - 0 , 0 9 5 2 ,6 3 1 2 ,6 5 6 0 ,0 2 5 5 1 ,9 0 1 ,8 5 1 ,8 0 2 ,6 3 1 2 ,7 0 2 2 ,7 7 7 0 ,0 7 1 0 ,0 7 5 * 2 ,6 4 3 х 2 ,7 0 3 х 10 2 ,6 4 9 2 ,6 5 2 0 ,0 0 3 10 3 ,8 0 . * 3 ,7 5 3 ,7 0 2 ,6 3 1 2 ,6 6 6 2 ,7 0 2 0 ,0 3 5 0 ,0 3 6 2 ,6 5 0 х 2 ,6 6 6 х 15 2 ,6 5 4 2 ,6 4 9 0 ,0 0 5 15 5 ,7 0 5 ,6 5 5 ,6 0 2 ,6 3 1 2 ,6 5 4 2 ,6 7 8 0 ,0 2 3 0 ,0 2 4 2 ,6 5 1 х 2 ,6 5 4 х V L ess p o w ie tr z n ie suchy A ird ry l o e s s 2 2 ,5 6 7 2 ,5 5 9 0 ,0 0 8 2 0 ,7 0 0 ,7 5 0 ,8 0 2 ,8 5 7 2 ,6 6 6 2 , 5 0 0 0 ,1 9 1 0 ,1 6 6 2 ,5 6 3 х 2 ,6 7 3 х 5 2 ,5 5 1 2 ,5 6 0 0 ,0 0 9 5 2 ,0 0 1 ,9 5 1 ,9 0 2 , 5 0 0 2 ,5 6 4 2 ,6 3 1 0 ,0 6 4 0 ,0 6 7 2 ,5 5 5 * 2 ,5 6 5 х 10 2 ,5 7 5 2 ,5 7 7 0 ,0 0 2 10 3 ,9 0 3 ,8 5 3 ,8 0 2 ,5 6 4 2 ,5 9 7 2 ,6 3 1 0 ,0 3 3 0 ,0 3 4 2 ,5 7 6 х 2 ,5 9 7 х 15 2 ,5 6 0 2 ,5 5 5 0 ,0 0 5 15 5 ,8 0 5 ,7 5 5 ,7 0 2 ,5 8 6 2 ,6 0 8 2 ,6 3 1 0 ,0 2 2 0 ,0 2 3 2 ,5 5 7 * 2 ,6 0 8 х
O p i k n o m e t r y c z n y m o z n a c z a n iu c ię ż a r u w ł a ś c i w e g o 9 c . d . T a b l i c y 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 VI F o s f o r y t Maroko f r. s i t o 9 0 0 -4 5 0 0 5 2 ,9 2 9 2 ,9 0 3 0 ,0 2 6 5 1 ,8 0 1 ,8 5 2 ,7 7 7 2 ,7 0 2 0 ,0 7 5 Marocco phos p h o r it e f r a c t . 9 0 0 -4 5 0 0 s i e v e - 1 ,9 0 2 ,6 3 1 0 ,0 7 1 2 ,9 1 6 х 2 ,7 0 3 х 11 2 ,8 9 9 2 ,8 9 6 0 , 0 0 3 11 4 ,0 5 4 ,1 0 4 ,1 5 2 ,7 1 6 2 ,6 8 3 2 ,6 5 0 0 ,0 3 3 0 ,0 3 3 2 ,8 9 7 х 2 ,6 8 3 х 22 2 ,9 1 1 2 ,9 2 1 0 ,0 1 0 22 8 ,1 5 8 ,2 0 8 ,2 5 2 ,6 9 9 2 ,6 8 3 2 ,6 6 6 0 ,0 1 6 0 ,0 1 7 2 ,9 1 6 х 2 ,6 8 2 х V II A p atyt K ola K ola a p a t i t e 2 3 ,2 0 6 3 ,2 4 6 0 ,0 4 0 2 0 ,5 5 0 ,6 0 0 ,6 5 3 ,6 3 6 3 ,3 3 3 3 ,0 7 6 о , з о з 0 ,2 5 7 3 ,2 2 6 х 3 ,3 4 8 х 5 3 ,2 2 5 3 ,2 2 3 0 ,0 0 2 5 1 ,4 5 1 , 5 0 1 ,5 5 3 ,4 4 8 3 ,3 3 3 3 ,2 2 5 0 ,1 1 5 0 ,1 0 8 3 ,2 2 4 х 3 ,3 3 5 х 10 3 ,2 1 1 3 ,2 0 8 0 , 0 0 3 10 3 ,0 0 3 ,0 5 з , ю 3 ,3 3 3 3 ,2 7 8 3 ,2 2 6 0 ,0 5 5 0 ,0 5 2 3 ,2 0 9 х 3 ,2 7 9 15 3 ,2 3 7 3 ,2 4 5 0 ,0 0 8 15 4 ,5 5 4 ,6 0 4 ,6 5 3 ,2 9 6 3 ,2 6 1 3 ,2 2 6 0 ,0 3 5 0 ,0 3 5 3 ,2 4 1 х 3 ,2 6 1 х Średnia, mean. X
P rz y użyciu do analogicznych badań po 5 g piasku różnica piknom e- try czn a dw óch pow tórzeń w ynosiła 0,002. W rów noległych trz e ch pow tó rzeniach biu reto w y ch różnice w ynosiły 0,071 i 0,075.
P rz y użyciu 10 g su b sta n c ji p ik n o m e tr w trz e ch pow tórzeniach dał różnice od 0 do 0,008, b iu re ta d ała różnice od 0,035 do 0,036.
W reszcie przy użyciu 15 g su b stan cji p ik n o m e tr w dw óch pow tórze niach okazał różnicę 0,002, a b iu re ta od 0,023 do 0,024.
Z powyższego zestaw ienia w idać w yraźnie, że zarów no w badan iach p ik n o m etry czn y ch jak i b iu reto w y ch różnice w oznaczaniu ciężaru w ła ściwego w y b itn ie m aleją ze w zro stem uży tej do b ad ań su bstancji. N a j m niejsza jed n ak że różnica (0,002) w y n ik ła z oznaczeń pikno m etryczny ch , gdy tym czasem w b adan iach b iu reto w y ch n ajm n ie jsza różnica dotyczyła ju ż drugiego m iejsca dziesiętnego, w ynosiła bow iem 0,024. Ś red n ie z ozna czeń obydw om a a p a ra ta m i u p o d ab n iały się k o nsekw entnie w praw dzie w m iarę w zrostu ilości su b sta n c ji uży tej do badań, różnice jed n ak że m ię dzy n im i d o tyczy ły w n ajlep szy m przy p ad k u , tj. przy użyciu 15 g sub stancji, drugiego m iejsca dziesiętnego.
To sam o zjaw isko pow tórzyło się we w szystkich bad an iach dalszych m ateriałów .
3. J e s t rzeczą znam ienną, że w m a te ria ła c h zestaw ionych w dośw iad
czeniach od I do V oraz w V II ciężar „ b iu reto w y ” b ył sta le w iększy od ,,p ik n o m etr y cznego’ ’.
F osfo ry ty m arok ań sk ie (dośw. VI) d ały stosunki odw ro tne. Ciężar „biu reto w y ” był s ta le pow ażnie m niejszy od „piknom etryczneg o” .
R easum ując pow yższe d a n e stw ierdzam y, że:
1. M iędzy oznaczaniem ciężaru w łaściw ego m etodą p ikn om etry czną a biureto w ą zachodzą pow ażne różnice, n ie m ijające n aw et pierwszego m iejsca dziesiętnego.
2. O znaczenia b iu reto w e z w y ją tk ie m fosforytów m arokańskich b yły stale wyższe od p ikno m etry czny ch.
3. M etoda p ik n o m etry czn ą przew aża dokładnością n ad biuretow ą, co stw ierd zają m niejsze różnice p rzy jej użyciu m iędzy pow tórzeniam i.
4. D okładność pom iarów w obu m eto d ach rośnie ze w zrostem użytej do b adan ia substancji. S tw ierd zają to różnice w y ró w nujące się m iędzy obu oznaczeniam i, k tó re są najm n iejsze przy użyciu 15 g.
5. S tw ierd zam y ponow nie, że m etodą p ik n o m etry czn ą m ożna osiąg nąć dokładność oznaczeń ciężaru w łaściw ego jed y n ie do drugiego m iejsca dziesiętnego, o ile w p racy u żyje się odpow iedniej p recy zji i p rz y n a j m niej dw óch pow tórzeń.
6. Stw ierdzono p rzy po m iarach ciężaru w łaściw ego a p a ty tó w i fos forytów , że nie ty lko d ru g ie i trzecie m iejsce dziesiętne jest niepew ne, ale n aw et i pierw sze budzi w ątpliw ości. Z atem w y n ik i p rac L. G isigera
O p i k n o m e t r y c z n y m ozn a c z a n iu c ię ż a r u w ł a ś c i w e g o 11
i H. P u lv e ra , p rag n ą c e związać fu n k cy jn ie ciężar w łaściw y fosforanów róż
nego pochodzenia z ich rozpuszczalnością w 2°/o kw asie cy try n o w y m , są
n ierealne.
P rz y w szystkich pom iarach ciężaru właściw ego, zwłaszcza gleb, należy pow ażnie liczyć się z tym , że u ży ta do badań woda, sty k ająca się z b ad an ą su b stan cją, rozdziela się n a dw ie frak cje. O becna w prób kach ila sta sub sta n c ja (m o n tm o ry lonit i kaolinit) chłonie wodę, w łączając ją do w łasnej sieci p rze strz e n n ej p raw em adsorpcji. Tą ad sorpcją k ie ru ją specjalne p ra w a dynam iki, k tó ry m i posłuszny „ a d so rb a t” (woda) n a b ie ra osobnego w y razu stru k tu ra ln e g o , znacznie odbiegającego od w ody w stanie ciekłym . W oda owego „ a d so rb a tu ” jest silnie zagęszczona d ziałaniem sił e le k tro staty czn y ch . J e s t ona w łaśnie pierw szą fra k c ją w oznaczeniach piknom e- try czn y ch , a jej ilość nie d a się obliczyć ściśle w badaniach, poniew aż zależy ona od ilości i n a tu ry z a w arty ch w b a d a n ej su b stan cji składników koloidalnych. D ru ga fra k c ja w ody w w ym ienionych b adaniach je s t w fazie ciekłej, znanej pod rozm aitym i nazw am i.
STRESZCZENIE
W ychodząc z założenia znanego w p etro g rafii, że oznaczeniem ciężaru w łaściw ego m eto dą p ik n o m etry czn ą m ożna określić w ym ienioną w łaści wość ciał s ta ły c h z dokładnością w yłącznie do drugiego m iejsca dzie siętnego, a p rz y użyciu m etody im ersy jn ej z dokładnością do trzeciego m iejsca, a u to rz y zorganizow ali szereg dośw iadczeń, p rzedstaw iając w ty m k ie ru n k u 101 liczb d ok u m en tacy jn y ch .
Użycie w m iejsce p ik n o m etru w łaściw ego k o lb m iarow ych lub b iu re t precy zy jn ie kalib ro w an y ch , doprow adza do niepew ności już dru gieg o m iejsca dziesiętnego.
W ykazano, że ścisłość pom iarów ciężaru w łaściw ego ro śn ie w raz z użyciem do b ad ań w iększej ilości su b stan cji o raz w łaściw ego pik n o m etru .
Jeżeli b a d a n a su b sta n c ja (gleba) zaw iera zwłaszcza w iększe ilości m a te ria łu koloidalnego, część o p e ra ty w n a w ody w badaniach piknom e- try c z n y ch zostaje zaadsorbow ana przez te koloidy w ilości zależnej od ich n a tu ry i ilości. Ta zaadsorbow ana w oda różni się w y b itn ie u stro je m s tru k tu ra ln y m od w ody zw ykłej w stan ie ciekłym . Zjaw isko to n ie w ą t pliw ie w p ły w a na nieporów nyw alność oznaczeń ciężarów w łaściw ych różnych gleb.
LITERATURA
[1] Gisiger L., P ulver H.: Untersuchungen an Rohphosphaten verschiedener H er kunft. Eidgen. Agrikulturchem. Versuchsans. Liebefeld 1953.
[2] Tokarski J.: Petrografia. L w ów 1928.
И. ТОКАРСКИ и И. ЯКУБЕЦ П РИ М ЕЧ А Н И Я К П И К Н О М ЕТРИ Ч ЕС К О М У М ЕТОДУ О П РЕД ЕЛ ЕН И Я У ДЕЛ ЬН О ГО ВЕСА М ИН ЕРА ЛО В, Г О РН Ы Х ПО РО Д И ПОЧВ Минералогическая лаборатория Польской Академии Наук Р е з ю м е И сходя и з пол ож ен и я известного в п етрограф ии, что оп ред еляя у д ельн ы й вес по пикном етрическом у м етоду возм ож но установить, это свойство тв ёр д ы х тел с точностью л и ш ь до второго десятичного зн ака, а при прим енении иммерсионного способа — до третьего д еся тичного знака, авторы провели р яд опытов, п р ед ставл яя в этом на п равлении 101 докум ентаци он н ы х чисел. П ри прим енений вместо п и кном етра и зм ер и тельн ы х колб или д а ж е точно кали б рован н ы х бюреток, недостоверность ч и словы х ре зу л ьтато в им еет место во втором десятичном зн аке. В ы явлено, что точность и зм ерений удельного веса повы ш ается п ри прим енении при и сследован и ях более зн а ч и те л ь н ы х доз вещ е ства и подходящ его пикном етра. Если в исследуемом вещ естве (в почве) закл ю ч аю тся особенно зн ачи тельн ы е количества коллоидов, то при п и кн ом етри чески х ис следованиях некоторое количество деятельн ой воды поглащ ается этими коллоидам и соответственно и х природе и количеству. Э та ад сорбированная вода р езк о о тли чается по своему структурн ом у со стоянию от обы кновенной ж и д ко й воды. Это явл ен и е несомненно обусловливает несравним ость м еж д у собой р езу л ьтато в определений удельного веса почвенны х типов.
O p i k n o m e t r y c z n y m o z n a c z a n iu c ię ż a r u w ł a ś c i w e g o 13
J. TOKARSKI. J. JAKUBIEC
SOME OBSERVATIO NS REG A R D IN G P YCNOM ETRIC D ETERM INA TIO N OF THE SPE C IFIC GRAVITY O F M IN ERA LS,
ROCKS AND SO ILS
Laboratory of Soil M ineralogy, P. A. Sies.
S u m m a r y
S ta rtin g fro m th e assu m p tio n c u rre n t in p e tro g ra p h y th a t m easu rin g specific w eight by pycnom etric m eth o d allow s th e d e te rm in a tio n of th is p ro p e rty of solids w ith an accuracy up to th e second decim al only, and by th e im m ersion m ethod w ith an accuracy u p to th e th ird decim al, a series of e x p e rim e n ts w as organized by a u th o rs in th is d irectio n fro m w hich 101 d o c u m e n tary item s a re p resen ted .
T he use of m easu rin g tubes o r precisely c a lib ra ted b u re tte s in stead of a p y cn o m eter p ro p e r ren d e rs e v e n th e second decim al u n certain .
It w as show n th a t th e accuracy of specific w eig h t m ea su rem e n ts in creases w h en g re a te r am ounts of su b stan ce and a p ro p e r py cn o m eter a re used in research .
If th e su b stan ce (soil) u n d e r in v estig atio n con tains p a rtic u la rly g re a te r am o u n ts of colloidal m ate ria l, th e o p erativ e p a rt of th e w a te r in p ycno m etric te sts is adsorbed by those colloids in q u a n titie s d ep e n d en t of th e ir n a tu re and am ount. T he s tru c tu ra l sy stem of th is adsorbed w a te r d iffe rs m a rk e d ly fro m th a t of o rd in a ry w a te r in th e fluid sta te . This ph en o m enon c o n trib u te s no d o ubt to th e in co m p a ra b ility of specific w eig ht d e te rm in a tio n s of soil types.
