Твердость минералов по Моосу — это относительное сравнение образцов устойчивости к царапинам. Шкала содержит 10 минералов в качестве эталонных.
Шкала Мооса
Шкала́ Мо́оса (минералогическая шкала твёрдости) — набор эталонных минералов для определения относительной твёрдости методом царапания. В качестве эталонов приняты 10 минералов, расположенных в порядке возрастающей твёрдости.
Предложена в 1811 году немецким минералогом Фридрихом Моосом.
Значения шкалы от 1 до 10 соответствуют 10 достаточно распространённым минералам от талька до алмаза. Твёрдость минерала измеряется путём поиска самого твёрдого эталонного минерала, который он может поцарапать; и/или самого мягкого эталонного минерала, который царапает данный минерал. Например, если минерал царапается апатитом, но не флюоритом, то его твёрдость находится в диапазоне от 4 до 5.
Предназначена для грубой сравнительной оценки твёрдости материалов по системе мягче-твёрже. Испытываемый материал либо царапает эталон и его твёрдость по шкале Мооса выше, либо царапается эталоном и его твёрдость ниже эталона. Таким образом, шкала Мооса информирует только об относительной твёрдости минералов.
Гемсловарик: шкала Мооса
Например, корунд (9) в 2 раза твёрже топаза (8), но при этом почти в 4 раза менее твёрдый, чем алмаз (10).
В приведённой ниже таблице приведено соответствие твёрдости по шкале Мооса с абсолютной твёрдостью, измеренной склерометром.
Твёрдость по Моосу | Эталонный минерал | Абсолютная твёрдость | Изображение | Обрабатываемость | Другие минералы с аналогичной твердостью |
---|---|---|---|---|---|
1 | Тальк (Mg3Si4O10(OH)2) | 1 | Царапается ногтем | Графит | |
2 | Гипс (CaSO4·2H2O) | 3 | Царапается ногтем | Галит, хлорит, слюда | |
3 | Кальцит (CaCO3) | 9 | Царапается медной монетой | Биотит, золото, серебро | |
4 | Флюорит (CaF2) | 21 | Легко царапается ножом, оконным стеклом | Доломит, сфалерит | |
5 | Апатит (Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-)) | 48 | С усилием царапается ножом, оконным стеклом | Гематит, лазурит | |
6 | Ортоклаз (KAlSi3O8) | 72 | Царапается напильником | Опал, рутил | |
7 | Кварц (SiO2) | 100 | Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло | Гранат, турмалин | |
8 | Топаз (Al2SiO4(OH-,F-)2) | 200 | Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло | Берилл, шпинель, аквамарин | |
9 | Корунд (Al2O3) | 400 | Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло | Сапфир, рубин, карбид вольфрама | |
10 | Алмаз (C) | 1600 | Режет стекло | Эльбор |
Помимо шкалы Мооса есть и другие методы определения твёрдости, но различные шкалы твёрдости нельзя однозначно соотнести друг с другом. Практикой приняты несколько более точных систем измерения твёрдости материалов, ни одна из которых не покрывает весь спектр шкалы Мооса.
См. также
- Свойства минералов
- Минералогия
- Шкалы
Wikimedia Foundation . 2010 .
Полезное
Смотреть что такое «Шкала Мооса» в других словарях:
Шкала мооса — (минералогическая шкала твёрдости) набор эталонных минералов для определения относительной твёрдости методом царапания. В качестве эталонов приняты 10 минералов, расположенных в порядке возрастающей твёрдости. Предложена в 1811 году немецким… … Википедия
ШКАЛА МООСА — ШКАЛА МООСА, шкала ТВЕРДОСТИ, используемая геологами для определения относительной твердости минералов путем сравнения с твердостью десяти стандартных минералов. Была создана в 1812 г. немецким минерологом Фридрихом Моосом (1773 1839). Самый… … Научно-технический энциклопедический словарь
ШКАЛА МООСА — предложенный Моосом определенный набор м лов с последовательно возрастающей твердостью. См. Шкала твердости. Геологический словарь: в 2 х томах.
М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
шкала Мооса — (для относительной твёрдости угля) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN Mohs scale … Справочник технического переводчика
шкала Мооса — Moso skalė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Mineralų kietumo skalė, kurią sudaro 10 kietumo etalonų, pvz., talko kietumas – 1, deimanto – 10. atitikmenys: angl. Mohs hardness scale; Mohs scale vok. Härteskala nach Mohs … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
шкала Мооса — Moso skalė statusas T sritis chemija apibrėžtis Mineralų kietumo skalė, kurią sudaro 10 kietumo etalonų, pvz., talko kietumas 1, deimanto – 10. atitikmenys: angl. Mohs scale rus. шкала Мооса … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Мооса шкала — Шкала Мооса (минералогическая шкала твёрдости) набор эталонных минералов для определения относительной твёрдости методом царапания. В качестве эталонов приняты 10 минералов, расположенных в порядке возрастающей твёрдости. Предложена в 1811 году… … Википедия
Шкала твердости — Шкала Мооса (минералогическая шкала твёрдости) набор эталонных минералов для определения относительной твёрдости методом царапания. В качестве эталонов приняты 10 минералов, расположенных в порядке возрастающей твёрдости. Предложена в 1811 году… … Википедия
ШКАЛА ТВЕРДОСТИ — шкала для определения твердости м лов. Для к лов большинства м лов тв. в разл. направлениях неодинакова (анизотропия тв.), что обусловливается их внутренним строением. Кроме того, различают тв. по царапанию, вдавливанию и шлифованию. Точное… … Геологическая энциклопедия
Шкала Протодьяконова — шкала коэффициента крепости горной породы. Разработана в нач. 20 в. Протодьяконовым М.М. Является одной из первых классификаций пород.
Основывается на измерении трудоемкости их разрушения при добывании. Коэффициент крепости f по шкале проф. М.М.… … Википедия
Шкала Мооса (минералогическая шкала твердости) — набор эталонных минералов для определения относительной твердости методом царапания. В качестве эталонов приняты 10 минералов, расположенных в порядке возрастающей твердости. Состоит из 10 эталонов твердости: тальк — 1; гипс — 2; кальцит — 3; флюорит — 4; апатит — 5; ортоклаз — 6; кварц — 7; топаз — 8; корунд — 9; алмаз — 10.
Минералы с индексом ниже 7 считаются мягкими, выше 7 — твердыми. В целом главная масса природных соединений обладает твердостью от 2 до 6. Шкала твердости предложена в 1811 году немецким минералогом Фридрихом Моосом .
Шкала твердости Мооса
Шкала Мооса (минералогическая шкала твёрдости) представляет собой качественную порядковую шкалу, характерезующую стойкость различных минералов к царапанию. Используется для определения относительной твердости образцов минералов.
Основана на способности более твердого материала царапать более мягкий материал.
Шкала содержит 10 минералов в качестве эталонных, упорядочивая их в порядке возрастания твердости от очень мягкого (тальк) до очень твердого (алмаз).
Все минералы из таблицы, кроме алмаза, относительно распространены и их легко или недорого получить.
Если минерал царапет эталон, значит его твердость — выше, если он царапается эталоном — ниже.
Шкала Мооса создана в 1812 году и названа в честь изобретателя немецкого геолога и минеролога Фридриха Мооса. С тех пор было изобретено множество различных методов определения твердости: метод Бринеля, Кнупа, Роквелла, Шора, Виккерса.
Определение твердости по Моосу — это относительное целочисленное сравнение устойчивости к царапинам.
Другие методы измерения твердости оперируют устойчивостью к вдавливанию. Для испытаний используется «Индентор» который вдавливается в исследуемый образец с тщательно измеренной силой. Затем размер или глубина выемки на образце и величина силы используются для расчета значения твердости.
Поскольку в каждом из этих тестов используются разные аппараты и разные расчеты, их нельзя сравнивать напрямую друг с другом.
Шкала Мооса получила широкое распространение т.к. метод определения твердости прост в исполнении, недорог и люди быстро его понимают.
Несмотря на недостаточную точность, шкала актуальна для полевых геологов, которые используют её для грубой идентификации минералов когда исследуются легко идентифицируемые образцы или когда нет возможности использовать более сложные тесты.
Некоторые используют легкодоступные предметы для быстрого испытания. Например геолог может иметь карманный нож, которым можно определить является ли образец тверже или мягче чем значение 5-6,5 по Моосу.
Ниже представлена расширенная таблица веществ, минералов, драгоценных камней:
Вещество или минерал | Твердость по Моосу |
---|---|
Пирофиллит, молибденит | 1-2 |
Боксит, уголь | 1-3 |
Лимонит | 1-5 |
Лед, сахар, галлий, стронций, индий, олово, барий, таллий, свинец, графит | 1,5 |
Гипс, кальций | 1,5-2 |
Сера | 1,5-2,5 |
Сильвит, глауконит, кадмий, селен | 2 |
Каменная соль, киноварь, хлорит, висмут, янтарь | 2-2,5 |
Мусковит | 2-3 |
Серебро, золото, галенит, медь, биотит, слюда | 2,5-3 |
Алюминий, известняк, кальцит, борная кислота, нитрофоска | 3 |
Арагонит, витерит, ангидрит | 3-3,5 |
Жемчуг, латунь, мышьяк | 3-4 |
Серпентин | 3-5 |
Сфалерит, родохрозит, малахит, доломит, куприт, халькопирит, азурит, барит | 3,5-4 |
Сидерит, пирротин, доломит | 3,5-4,5 |
Флюорит, бронза фосфористая | 4 |
Мрамор | 4-5 |
Зубная эмаль, асбест, апатит, марганец, цирконий , палладий , обсидиан | 5 |
Титанит, монацит | 5-5,5 |
Нефрит, уранинит, ильменит, энстатит, керамогранит (полированный) | 5-6 |
Магнетит | 5-6,5 |
Нефелин, авгит, арсенопирит, актинолит, бустамит, кобальтит | 5,5-6 |
Родонит, диопсид, опал, железняк красный | 5,5-6,5 |
Титан, германий , ниобий , родий , уран | 6 |
Рутил, пирит, пренит, плагиоклаз, ортоклаз, амазонит, андезин, анортоклаз, бенитоит, гельвин, иридий | 6-6,5 |
Кремний | 6,5 |
Яшма | 6,5-7 |
Агат, цоизит, эпидот, касситерит, пиролюзит | 6-7 |
Марказит | 6-7,5 |
Гранит, танзанит, сподумен, оливин, жадеит, аксинит, хризопраз, жадеит | 6,5-7 |
Силлиманит, гранат | 6,5-7,5 |
Кварц, каменная галька, аметист, авантюрин, форстерит, осмий, силикон, рений , ванадий | 7 |
Турмалин, кордиерит, альмандин, борацит, кордиерит, данбурит | 7-7,5 |
Циркон, андалузит, эвклаз, гамбергит, сапфирин | 7,5 |
Изумруд , закаленная сталь, вольфрам, шпинель, берилл, бериллий, аквамарин, красный берилл, ганит, пейнит | 7,5-8 |
Топаз, Фианит | 8 |
Хризоберилл, александрит, холтит | 8,5 |
Керамогранит (неполированный) | 8,5 |
Корунд, рубин, сапфир, алунд, хром | 9 |
Муассанит, бор | 9,5 |
Карборунд | 9-10 |
Алмаз, карбонадо | 10 |
Шкала Мооса (минералогическая шкала твёрдости) – это качественная порядковая шкала (а конкретно – прикладная, а не теоретическая) представляет собой порядковую шкалу , которая характеризует стойкость разных материалов к царапанию. То есть можно сказать по простому – шкала Мооса показывает какой материал может поцарапать другой материал.
В этой шкале присутствуют различные определённые и неопределённые (обобщённые) различные материалы, которые включают однокомпонентные (металлы, оксиды) и многокомпонентные (минералы, дерево, сплавы, драгоценные камни). Шкала Мооса Основана на способности более твердого материала царапать более мягкий материал (тут даже добавить нечего).
Что такое шкала Мооса: таблицы твердости и плотности минералов, суть простого метода
Шкала Мооса (или Моса) предложена геологом Фридрихом Моосом (Carl Friedrich Christian Mohs). С ее помощью легче определять видовую принадлежность минерала в полевых условиях.
Плотность пород
Минералоги выясняют вид камня по плотности и твердости. На раскопках залежей используют второй способ, предложенный Ф. Моосом.
Разновидность камня выясняют последовательной оценкой его твердости, блеска, поверхности разлома, окраса, цвета черты (минерального порошка), других качеств.
Плотность камня ― это соотношение его веса с массой воды такого же объема. Определяется в лабораториях гидростатическим взвешиванием либо погружением в тяжелую воду (насыщенная жидкость HgI2BaI2).
Плотность оценивают по 20-балльной шкале. Камни с показателем 1 и 2 всегда лежат в поверхностных слоях, а со значением выше 10 располагаются в глубине залежей. К последним относят алмаз, сапфировый и рубиновый корунд, другие драгоценные минералы.
Твердость камня ― это степень его сопротивляемости к механическим повреждениям. Для выяснения найденный минерал царапают, сжимают или давят на небольшую площадь.
От чего зависит твердость:
- спайность кристаллов;
- внутренняя целостность минерала;
- процент кварца;
- вид вторичных примесей;
- происхождение камня (как он формировался).
Менее твердые те камни, у которых слабее спаяны кристаллы, больше неплотных примесей, есть внутри трещины или иные дефекты. По методу Мооса оценивают примерную спайность, видовую принадлежность, долговечность самоцвета.
При сравнении показателей относительной шкалы Мооса с найденными минералами геологи понимают, каким способом лучше разрабатывать породу. Ювелиры по этим же значениям подбирают инструменты для шлифовки и огранки. Продавцы и покупатели самоцветов определяют его подлинность, долговечность и способы ухода.
Что такое шкала твердости по Моосу
Фридрих Моос разработал 10-балльную шкалу твердости разных пород. В нее включил 10 минералов эталонной прочности. Чем ниже показатель, тем менее долговечен самоцвет, легче способ его добычи, огранки, трудоемкость работы.
Таблица твердости минералов:
Эталонные образцы | Балл по предложению Фридриха Мооса |
Алмаз | 10 (наивысший) |
Корунды (сапфир, рубин, наждак, прочие) | 9 |
Топаз | 8 |
Кварц | 7 |
Полевые шпаты | 6 |
Апатит | 5 |
Плавиковый шпат, флюорит | 4 |
Известняки, кальциты | 3 |
Каменная соль, гипс | 2 |
Тальк | 1 |
Этими самоцветами проверяют плотность кристаллов. Если они не повреждают поверхность, значит, исследуемый экземпляр либо тверже, либо идентичен эталонному образцу.
Есть самоцветы с промежуточной прочностью, не вошедшие в шкалу Мооса. Показатель записывают дробным или десятичным числом.
Также определяют линейную твердость. Нагрузку на самоцвет делают по траектории одной условной линии пролегания. То есть механически влияют на исследуемую поверхность вдоль, поперек или вглубь кристалла.
Значения сверяют не по Моосу, а с абсолютной шкалой.
Показатели шкалы линейной прочности:
- алмаз ― 1500;
- корунд ― 400;
- топаз ― 200;
- кварц ― 100;
- ортоклаз, полевой шпат ― 72;
- апатит ― 48;
- флюорит ― 21;
- кальцит ― 9;
- гипс ― 3;
- тальк ― 1.
Для полевых условий нет принципиальных отличий между шкалами. Алмазы не повреждаются никаким материалом. На тальке и гипсе остаются следы от ногтя. Корунды царапают топаз.
Кварц оставляет следы на оконном стекле. Флюорит и апатит проверяют ножом, а кальцит ― медной пластиной или монетой.
Принцип работы со шкалой
Плотность разрабатываемой породы выполняют карандашами Мооса. Это набор 10 эталонных камней. Образцовый минерал с заостренным краем для удобства закреплен в металлическом стержне.
Каждый карандаш промаркирован от 1 до 10 в соответствии с твердостью по шкале Мооса (от талька «1» до алмаза «10»).
Особенность работы заключена в механическом воздействии карандаша на исследуемую породу. Камень с высшей твердостью всегда оцарапает образец с меньшей и не повредит самоцвет с более высоким показателем.
Пример 1. Образец с маркировкой «9» повредит самоцветы с плотностью ниже 9 (от топаза до талька). Испытуемый камень кладут на ровную поверхность цельной стороной вверх и с силой царапают эталоном твердости. Если кристалл сохранит целостность, он либо принадлежит к корундам (сапфир или рубин), либо относится к алмазам.
Последний не поцарапается ни одним из карандашей.
Пример 2. Испытуемый камень царапают поочередно карандашами с возрастающей нумерацией. Начинают с номера «1», «2» или «3». Твердость определяют по эталонному образцу, который не поцарапал породу.
Классификация природных камней по твердости
Твердость эталонных минералов указана в таблице Мооса. Видовую принадлежность образцов с одинаковым показателем отличают по внешности и физико-химическим свойствам.
У алмаза наивысший балл «10», его невозможно ничем оцарапать. Сапфировым и рубиновым корундам присвоен маркер «9». Обрабатываются только алмазным инструментом.
Если самоцвет можно просверлить сверлом по бетону, это александрит, хризоберилл и другие породы с показателем менее 8,5 баллов. Повреждение стальным гвоздем указывает на возможную принадлежность к породам ниже кварца с маркером «7».
Нож из углеродистой стали не повредит ортоклаз, но оцарапает монацит, малахит, слюду и прочие минералы с показателем менее 5,5. Принадлежность к кальциту проверяют ребром медной монеты. Гипс и тальк ― самые мягкие породы.
Они царапаются ногтем.
Перечень самоцветов с промежуточным показателем:
Минералы вне шкалы Мооса | Десятичный показатель | Дробное значение |
Муассанит | 9,5 | 9 ½ |
Неполированный керамогранит, холтит, александрит, хризоберилл | 8,5 | 8 ½ |
Вольфрам, ганит, аквамарин, шпинель, изумруд, пейнит, берилл | От 7,5 | От 7 ½ |
Циркон, сапфирин, андалузит | 7,5 | 7 ½ |
Альмандин, данбурит, турмалин, борацит, кордиерит | До 7,5 | До 7 ½ |
Кремний, гранит, жадеит, яшма | 6,5 | 6 ½ |
Монацит | 5,5 | 5 ½ |
Малахит, халькопирит, доломит | 3,5 | 3 ½ |
Киноварь, янтарь, висмут, хлорит, слюда | 2,5 | 2 ½ |
Графит | 1,5 | 1 ½ |
По шкале Мооса образцы делят на мягкие, средние и твердые минералы. К первой группе относят графит, гипс, тальк, киноварь, слюду и прочие камни с баллом ниже трех. Ко второму классу принадлежат породы с показателем 3–6. Остальные считаются самыми прочными.
Плотностью драгоценных самоцветов называют значение от 8. Это топаз, сапфир, рубин, алмаз.
К просмотру обзор по теме:
Другие методы определения твердости минералов
Прочность также определяют иными способами. Испытания не по шкале Мооса проводят в лабораторных или полевых условиях.
Профессор Михаил Протодьяконов разделил породы по степени крепости. Метод принципиально отличается от предложенного Моосом. Определяют по трудоемкости при их разработке.
По результатам устанавливают категорию плотности.
- коэффициент крепости 20 (высшая степень) ― кварциты, базальт;
- 15 и 10 (крепкие) ― кремнистый сланец, кварцевый порфир, другие гранитные породы, прочные песчаники, рудные минералы;
- 8 (крепкие) ― колчеданы, доломит, мрамор;
- 3–6 (средние) ― сланцевые породы;
- 1–2 (мягкие) ― гипс, мел, известняк, соль, глина.
Другой метод разработал Джеймс Талмедж. Минерал царапают иглой под нагрузкой. Прочность определяют по глубине борозды со сверкой по шкале.
Это, как и у Мооса, неточный способ: на разных плоскостях или направлениях цифры нередко отличаются.
Плотность выясняют и методом полировки с последующей оценкой поверхности под световой полоской Кальба. Мягкие места немного углубляются в сравнении с твердыми зернами.
Спайку минералов также проверяют микротвердомером. Алмазным острием под нагрузкой давят на камень, затем измеряют глубину отпечатка. Это немного похоже на определение по шкале Мооса.
Ф. Моос разработал удобную шкалу определения твердости минералов в полевых условиях. Но более тщательное изучение камней проводят в лабораториях по методам других исследователей.
А что вы думаете о шкале Фридриха Мооса? Удобно ли вам пользоваться его методом? Пишите отзывы, комментируйте статью и делитесь информацией в соцсетях.
Всего доброго.
Шкала́ Мо́оса (минералогическая шкала твёрдости) — набор эталонных минералов для определения относительной твёрдости методом царапания. В качестве эталонов приняты 10 минералов , расположенных в порядке возрастающей твёрдости . Предложена в 1811 году немецким минералогом Фридрихом Моосом . Значения шкалы от 1 до 10 соответствуют 10 достаточно распространённым минералам от талька до алмаза . Твёрдость минерала измеряется путём поиска самого твёрдого эталонного минерала, который он может поцарапать
- https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/14654
- https://burenieinfo.ru/shkala-tverdosti-moosa/
- https://zakamnem.ru/interesno/shkala-moosa