Bestimmungsmethode · STEINREICH-LEXIKON
Dichte von Steinen bestimmen: Wiegen mit Wasserverdrängung
Die Dichte ist das Verhältnis von Masse zu Volumen. Mit Waage und Wasserverdrängung lässt sie sich bei kompakten, wasserbeständigen Proben näherungsweise bestimmen und zum Vergleich ähnlicher Minerale nutzen.
Dichte: das wichtigste Merkmal
Wiege die trockene Probe in Gramm, bestimme ihr Volumen in Kubikzentimetern durch Wasserverdrängung und rechne Masse geteilt durch Volumen. Bei porösen, löslichen oder wasserempfindlichen Stücken ist diese Methode ungeeignet.
Im Themenfeld weiterdenken
Als Teil der Bestimmungsmethoden trennt die Dichte mehrere ähnlich wirkende Schmucksteine: Besonders leichter Bernstein steht schwererem Rubin und Saphir als Korund gegenüber; Diamant liegt um 3,52, Topas ähnlich hoch und Aquamarin deutlich niedriger. Ungewöhnlich schwerer Galenit fällt nochmals klarer auf.
Masse und Volumen messen
Bestimme zuerst die Masse der trockenen Probe mit einer ausreichend genauen Waage. Fülle anschließend einen schmalen Messzylinder mit Wasser, lies den Anfangsstand ab, tauche das Stück vollständig ein und lies den Endstand ab. Die Differenz entspricht dem verdrängten Volumen.
Ein Stein von 54 Gramm, der 20 Milliliter verdrängt, besitzt näherungsweise eine Dichte von 2,7 Gramm pro Kubikzentimeter. Mehrere Messungen helfen, Ablesefehler zu erkennen. Das Gefäß muss groß genug sein, ohne dass Wasser überläuft.
Was der Wert verraten kann
Quarz und viele Feldspäte liegen in einem ähnlichen, eher mittleren Dichtebereich. Magnetit, Galenit und andere erzreiche Minerale wirken für ihre Größe deutlich schwerer. Bims kann wegen zahlreicher Poren ungewöhnlich leicht sein und teilweise schwimmen.
Dichte grenzt Kandidaten ein, identifiziert sie aber nicht allein. Ein Gestein ist ein Gemenge und liefert einen Mittelwert seiner Minerale und Poren. Auch Schlacken oder technische Materialien können auffällige Dichten besitzen.
Wann Wasserverdrängung nicht funktioniert
Poröse Proben saugen Wasser auf und halten Luftblasen fest; das verfälscht Volumen und Masse. Wasserlösliche Minerale wie Halit sowie empfindliche, rissige oder wertvolle Stücke dürfen nicht eingetaucht werden. Lose Anhaftungen können sich ablösen.
Für genauere Messungen wird hydrostatisch gewogen und die Wassertemperatur berücksichtigt. Im Alltag genügt eine Näherung, wenn Methode, Unsicherheit und Zustand der Probe dokumentiert werden.
Weiter prüfen.
Für die fachliche Einordnung wurden öffentlich zugängliche Lehrmaterialien herangezogen. Die Links führen zu den jeweiligen Originalquellen.
- Freie Universität Berlin: MineralbestimmungMakroskopische Kriterien wie Härte, Strich, Glanz, Bruch und Spaltbarkeit↗
- LMU München: Gesteinsansprache im GeländeSystematische Beschreibung und Unterscheidung der drei Gesteinsgruppen↗
Makroskopische Merkmale grenzen eine Probe ein, ersetzen aber keine Laboranalyse. Hinweise auf Fehler kannst du über die Kontaktseite melden.