Gravidade Específica e Densidade

📐 Definição

GE = Densidade do mineral ÷ Densidade da água. A água tem GE = 1,0 por definição.

🧮 Cálculo

GE = Peso no ar ÷ (Peso no ar - Peso na água). Princípio de Arquimedes em ação.

🎯 Significância

Reflete massa atômica e eficiência de empacotamento da estrutura cristalina. Altamente diagnóstica para identificação.

🪶 Minerais Leves (GE 2,0-3,0)

Exemplos: Quartzo (2,65), feldspato-K (2,56), calcita (2,71). Dominados por elementos de baixa massa atômica (Si, Al, Ca, Mg) em coordenação tetraédrica. Filossilicatos estruturais exibem menor densidade devido a cavidades estruturais abertas e baixos números de coordenação.

⚖️ Minerais Médios (GE 3,0-4,5)

Exemplos: Olivina (3,27-4,37), granada almandina (4,32), coríndon (4,02). Zona de transição incorporando Fe²⁺, Mg²⁺ em sítios octaédricos. Silicatos de cadeia e ilha com massa atômica crescente e geometrias de empacotamento mais apertadas.

🏋️ Minerais Pesados (GE 4,5-7,0)

Exemplos: Pirita (5,02), magnetita (5,18), hematita (5,26). Fases dominadas por ferro com estruturas compactas e espaço vazio mínimo. Geometrias de coordenação de metais de transição otimizam eficiência de empacotamento atômico através de interações de orbitais d.

🏆 Minerais Muito Pesados (GE 7,0+)

Exemplos: Galena (7,5), ouro (19,3), platina (21,5). Inconfundivelmente densos, frequentemente metálicos.

📏 Considerações de Tamanho

Use espécimes de tamanho similar para comparação. Peças grandes parecem mais pesadas independentemente da densidade.

🎯 Padrões de Referência

Carregue espécimes conhecidos: quartzo (2,65), pirita (5,0), galena (7,5) para comparação em campo.

🧠 Calibração Mental

Construa banco de dados mental de como diferentes valores de GE "parecem" através de prática repetida.

⚖️ Balança Hidrostática

Método clássico usando princípio de Arquimedes. Pese espécime no ar e na água. Mais preciso para espécimes grandes.

🧪 Método do Picnômetro

Usa frasco de volume calibrado. Bom para espécimes pulverizados ou pequenos. Requer técnica cuidadosa.

💧 Líquidos Pesados

Bromofórmio (GE 2,89), iodeto de metileno (GE 3,32). Espécime flutua ou afunda. Tóxico - use com cuidado.

⚡ Métodos Eletrônicos

Medidores digitais de densidade fornecem resultados rápidos e precisos. Caros mas excelentes para trabalho rotineiro.

🧪 Bromofórmio (CHBr₃)

GE 2,89. Separa quartzo/feldspato de minerais mais pesados. Carcinogênico - extremo cuidado necessário.

💜 Iodeto de Metileno (CH₂I₂)

GE 3,32. Separa minerais leves dos pesados. Muito caro, altamente tóxico.

🔄 Solução de Clerici

Malonato-formiato de tálio. Densidade ajustável 1,0-4,3. Menos tóxico que orgânicos mas ainda perigoso.

🏗️ Massa Atômica

Átomos mais pesados = maior GE. Minerais de chumbo (galena) muito mais densos que minerais de alumínio (feldspatos).

📦 Eficiência de Empacotamento

Quão firmemente os átomos se empacotam juntos. Diamante vs. grafita - mesmos átomos, empacotamento diferente.

🔗 Tipo de Ligação

Ligação metálica permite empacotamento mais próximo que ligação iônica ou covalente.

🕳️ Porosidade

Minerais vesiculares ou porosos têm menor GE aparente. Pedra-pomes pode flutuar na água.

🥇 Ouro vs. Pirita

Ouro: GE 15,5-19,3, muito pesado. Pirita: GE 5,0, muito mais leve. Teste definitivo.

💎 Diamante vs. Vidro

Diamante: GE 3,5, surpreendentemente pesado. Vidro: GE 2,4-2,8, sensação mais leve.

🔴 Hematita vs. Magnetita

Hematita: GE 5,3. Magnetita: GE 5,2. Muito próximos - use magnetismo para distinguir.

🟢 Variedades de Jade

Jadeíta: GE 3,3-3,5. Nefrita: GE 2,9-3,1. Ajuda a distinguir tipos de jade verdadeiro.

💍 Teste de Diamante

GE do diamante (3,52) o distingue da maioria dos simulantes. Zircônia cúbica tem GE 5,6-6,0.

🔴 Rubi vs. Granada

Rubi: GE 4,0. Granada: GE 3,5-4,3. Sobreposição requer outros testes.

🟦 Variedades de Safira

Todas as variedades de coríndon têm GE ~4,0. Consistente em todas as cores.

⚒️ Concentração de Minério

Separação de meio pesado concentra minerais de minério da ganga. Fundação do processamento mineral.

🏖️ Placers de Praia

Ação de ondas concentra minerais pesados (ouro, diamantes, minerais de titânio) em areias de praia.

🏗️ Teste de Agregado

Densidade do agregado de concreto afeta resistência e peso. Importante para aplicações estruturais.

🔄 Soluções Sólidas

Série olivina: Forsterita (3,2) para fayalita (4,4). Substituição de ferro aumenta densidade.

🏔️ Grupo Granada

Piropo (3,6) para almandina (4,3). Diferentes cátions criam faixa de densidade.

🔗 Série Plagioclásio

Albita (2,6) para anortita (2,8). Substituição sódio vs. cálcio.

📏 Cristalografia de Raios-X

Calcula densidade teórica da estrutura cristalina e parâmetros de célula unitária.

🌊 Métodos Ultrassônicos

Medições de velocidade do som podem estimar densidade não destrutivamente.

⚛️ Absorção de Raios Gama

Método nuclear para medição de densidade. Usado em perfilagem de poços e materiais a granel.