Какое место занимает минерал по шкале твердости

Шкала твердости минералов или минералогическая шкала Мооса составлена на основании эталонных образцов по степени относительной твердости от 1 до10. Качественный порядковый показатель прочностной стойкости минералов, включённых в эту шкалу, выявляется путём царапания. Механическая способность более твёрдых материалов наносить царапины на более мягкие породы определяет относительную твёрдость минералов того или иного типа.

10 минеральных элементов Мооса представлены в качестве эталонных образцов и упорядочены в порядке возрастания, что позволяет наглядно определить, какой минерал твёрже. Так, например, тальк занимает первую позицию в таблице и считается наиболее мягким среди прочих представленных на шкале. По другую сторону расположился алмаз, который по критерию «прочность минерала» занимает самую вершину, то есть 10-ую позицию по шкале Мооса и не имеет аналогов в природе по этому показателю.

Цена

Стоимость камня определяется четырьмя показателями, которые в англоговорящих странах называют правилом четырех С (Colour, Clarity, Cut, Carat weight):

ШКАЛА МООСА

• цвет сапфира;
• чистота камня;
• огранка;
• каратный вес.
• Эти характеристики сапфира в совокупности и определяют его стоимость. Самой важной из них считается цвет как решающий показатель качества и возможности использования камня в ювелирных изделиях. Сейчас эти камни, так полюбившиеся августейшим особам, занимают достойное место в каталогах крупнейших ювелирных домов. Независимо от того, будет в ювелирном изделии использовано классическое или новаторское сочетание металлов и камней, сапфиры подчеркнут изысканный вкус и стиль своего владельца.

Замечания

Шкала позволяет оценить прочность материала лишь приблизительно и сравнить образцы между собой.

Непостоянная величина

Изобретенная Моосом шкала не учитывает слоистое строение некоторых камней и различия в спайности пород. Поэтому при повреждении разных участков одного и того же минерала показатели твёрдости могут различаться.

Важно! Даже направление царапины может повлиять на конечный результат. Так, обсидиан имеет показатель 5–5,5, он зависит от разного состояния минерала.

На показатель влияют примеси в самоцвете, вариации ориентации кристаллической решётки.

Способы измерения твёрдости

Степень крепости материала оценивают посредством вдавливания в него более прочного предмета, а также шлифования и царапания его поверхности. Выбор, по какой шкале измерять твёрдость минералов, большой. Кроме оставления борозды эталонными кристаллами Мооса существует 6 основных методов измерения:

1. Шкала Роквелла – фиксируется глубина проникновения идентора с алмазным наконечником в материал. Применяется в отношении металлов и сплавов.
2. Твёрдость по Шору определяют так же. Дополнительно метод позволяет исследовать крепкость пластмассы и эластичных предметов.
3. Шкала Кнупа работает по принципу вдавливания. Оценка результата производится в единицах Кнупа: алмаз – 8500, корунд – 2000.
4. Твёрдость горной породы по методу Шрейнера количественно определяется отношением нагрузки на пуансон к площади штампа. Сопровождается измерение вычерчиванием диаграммы деформации.
5. Шкала Розиваля построена по примеру таблицы Мооса: показатели для ряда минералов получены с помощью прибора твердомера по результатам шлифования образцов. Трудоёмкость метода не позволила ему вытеснить классику.
6. Пирамида Виккерса, армированная алмазами, статически вдавливается в предмет испытаний, а результат смотрят по площади отпечатка через микроскоп. Приборы называются твердомерами (например, ПМТ-3).

Все точные методы нахождения крепкости уступают быстрому табличному способу определения по сравниванию прочностных свойств минералов. Не всегда необходимо видеть разрушающую нагрузку, в большинстве случаев достаточно знать, какой камень является более твёрдым.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Сапфиры широко применяются в зависимости от своих свойств.

Помимо ювелирной промышленности, используются:

• в оптике и звукооптике,
• микроэлектронике,
• квантовой электронике.

Из лейкосапфиров получают:

• трубки для люминесцентных ламп высокого давления,
• уникальную химическую посуду,
• имплантаты для зубного протезирования,
• высокопрочные экраны брендовых телефонов и швейцарских часов,
• высокоточные лазеры.
• Сапфировые хрусталики помогают улучшить зрение человека.

Лечебные и магические свойства сапфира

Аюрведа наделяет камень способностью лечить эпилепсию, невралгию и истерию.

В раннем Средневековье европейскими учеными была описана способность минерала лечить глазные болезни и избавлять от меланхолии.

Современные литотерапевты наделяют самоцвет силой:

• укреплять иммунитет,
• регулировать давление и сердечный ритм,
• лечить болезни дыхательных путей и сердца,
• снимать бессонницу.

На магическом уровне камень считается символом верности, надежды и благородства. Позволяет достичь спокойствия и внутренней гармонии, прояснить мысли, расставить все по местам. Благодаря свойствам сапфира гасить страсти его называли “Камнем монахинь” и дарили женщинам как талисман непорочности и невинности.

Минерал помогает добиться поставленной цели в разных сферах:

• любовь,
• карьера,
• заветное желание или что-то еще.

На силу сапфира влияет и оправа, в которой он находится:

• золото усиливает магические свойства камня,
• серебро — лечебные.

Немаловажное значение имеет то, на каком пальце носят сапфир:

для защиты от сглаза	лучше носить его на указательном пальце
для успокоения	на среднем
для устройства личной жизни	на безымянном

Однако самоцвет помогает лишь людям с чистыми помыслами. Иначе не подействует или даже навредит.

Сапфир и знаки Зодиака

Камень совместим практически со всеми знаками Зодиака.

Особенно сапфир подходит тем, кому по гороскопу покровительствуют Юпитер и Сатурн:

Минерал не всегда подойдет Козерогам. Усиливающий целеустремленность камень способен превратить природную настойчивость в твердолобость.

Помимо знака Зодиака, имеет значение сочетание камня с женскими и мужскими именами:

История

О том, откуда произошло название этих камней, спорят до сих пор. По информации отдельных историков, слово «сапфир» происходит из языка древнего Вавилона от «спиру», что значит «царапающий». Именно твердость сапфира, вероятнее всего, и стала причиной такого названия.

Другая, более поэтичная версия, возводит происхождение слова к древнеиндийскому языку, к слову «caniprya» (любимый Сатурном). В Элладе «sappheiros» было названием для всех драгоценных камней темно-синего цвета. Встречаются в истории и другие названия сапфиров. Так, до XIX века в России их называли лазоревыми яхонтами, лазуритами.

Самые известные драгоценности из сапфира, украшенные крупными и чистыми камнями, принадлежат правящим династиям Европы и Азии. Брошь, принадлежавшая индийскому магарадже, была сделана из 4000 каратного самоцвета. В два раза менее крупным камнем украшена держава российских императоров. Издревле драгоценный камень сапфир означает непосредственное отношение его владельца к власти и управлению большим количеством людей.

Крупный синий камень в 167 карат, которому огранщики придали форму розы, украшает корону Британской империи. Огранка сапфиров может быть разной. Например, другая всемирно известная драгоценность, принадлежащая английской королевской семье, — помолвочное кольцо принцессы Дианы, которое ныне носит герцогиня Кембриджская, в девичестве Кейт Миддлтон. В кольцо вставлен овальный цейлонский корунд, окруженный бриллиантами. Кстати, сапфиры вообще были одними из любимых камней леди Ди, которая обожала все оттенки темно-синего цвета.

В коллекции Оранской династии, правящей в Нидерландах, присутствовала парюра, включавшая массивные украшения, отделанные сапфирами и бриллиантами. Сейчас многие украшения из этого комплекта переделаны в более современные.

Традиция украшать корундами драгоценности правителей идет из глубокой древности. По преданию, эти прекрасные камни были вставлены в корону самой Клеопатры.

Определение твердости минерала

Твердость определяется следующим образом. На поверхности исследуемого минерала выбирают гладкую площадку и, взяв минерал из шкалы Мооса, проводят им по ней под острым углом с нажимом. Если на поверхности исследуемого образца остается царапина, то его твердость меньше, чем у эталонного минерала. Необходимо убедиться в том, что на исследуемом образце остается именно царапина (углубление), а не порошок эталонного образца.

Используя последовательно эталонные минералы от самого мягкого до наиболее твердого, добиваются такого положения, когда испытуемый образец располагается по своей твердости между двумя эталонными или испытуемый образец царапается эталонным и сам царапает его. В первом случае твердость исследуемого образца оценивается средней величиной, во втором — равна твердости эталонного. Например, если какой-нибудь минерал царапается кварцем и не царапается ортоклазом, то его твердость равна 6,5. Если же другой минерал царапается кальцитом и сам оставляет на нем царапину, то его твердость 3.

(При отсутствии шкалы Мооса твердость минералов можно определить и другими способами.

Так, у графита мягкого карандаша твердость около 1. Минералы с такой твердостью пишут на бумаге, не оставляя на ней царапины.

Минералы с твердостью до 2 царапаются ногтем; железный гвоздь, проволока имеют твердость 4 (бронзовая монета 3,5—4), стекло — 5, стальной нож, игла — 6. Кварц, имеющий твердость 7, широко встречается в природе)..

Следует иметь в виду, что отдельные минералы могут обладать различной твердостью в разных направлениях. Например, твердость дистена вдоль удлиненной грани равна 4, а перпендикулярно к ней —6.

Чтобы определить твердость минерала, представляющего собой порошкообразный или землистый агрегат, необходимо потереть этим порошком эталонный образец.

Если последний покроется царапинами, то твердость эталона меньше, чем исследуемого образца.

Важно подчеркнуть, что единицы твердости по шкале Мооса относительны. Так, например, алмаз по методу вдавливания имеет твердость 10 000 кг/мм2, а тальк — 43 кг/мм2, т. е. твердость алмаза больше твердости талька не в 10, а в 232 раза.

Источник: master-uvelir.ru

Шкала Мооса и твердость камней

Твердость для каждого из минералов является одним из основных физических свойств. Она определяется степенью сопротивления к механическому воздействию более твердых тел и обусловлена главным образом прочностью кристаллической решетки и ее механическими параметрами. На твердость могут влиять тип структуры минерала, химическая связь между атомами и молекулами и ее сила, размеры и заряды частиц и других кристаллохимические факторы.
В минералогии существует относительная шкала твердости, созданная еще в 19 в. Фридрихом Моосом. Она представляет собой набор из 10 минералов, так называемых эталонов твердости, которые расположены по мере возрастания от 1 до 10. Что же это за минералы? Перечислим их: 1-тальк, 2-гипс, 3-кальцит, 4-флюорит, 5-апатит, 6-ортоклаз, 7-кварц, 8-топаз, 9-корунд, 10-алмаз. Определение твердости по шкале Мооса заключается в поиске самого твердого минерала, который может поцарапать тестируемый образец, или же самый мягкий эталон, отставляющий царапины на исследуемом минерале. Например, наш минерал царапается кварцем, а ортоклазом — нет, соответственно искомый показатель твердости находится в диапазоне от 6 до 7.

Шкала Мооса является грубым сравнительным методом измерения и, применяя ее, мы получаем относительный показатель твердости. Определение абсолютной твердости происходит специализированными приборами, например, склерометром.
Для некоторых минералов характерно такое свойство, как анизотропия твердости, то есть различные значения этого параметра в зависимости от направления механического воздействия. Это явление объясняется разными атомными связями. Самым ярким примером минерала с анизотропией твердости является кианит, который имеет показатели твердости 7 и 4,5.
Для основного же большинства минералов характерен один показатель твердости.

Другие публикации

Ювелирные украшения и драгоценные камни являются как раз такой категорией товаров, при покупке которых нужно уделить внимание многим критериям.

Согдианит минерал довольно-таки редкий и чаще его можно встретить как коллекционный материал (причём в систематических коллекциях), а в ювелирных изделиях он встречается крайне редко.

Таусон Лев Владимирович (27.10.1917 – 23.11.1989), выдающийся советский геолог и геохимик, член АН СССР (с 1981 г.). Основатель научного направления «Химическая геодинамика магматических процессов».

23 октября 1992 года, практически 30 лет назад, произошло знаменательное событие – на Сунтарском заводе совместного предприятия «Саха-Джапан Даймонд» («Туймаада-Даймонд» [Якутия] и «Арда-компани» [Япония]) был огранён первый в Якутии бриллиант.

Многим известен, так называемый, «солнечный нефелин» – просвечивающий (до полупрозрачного) нефелин с включениями, вызывающими авантюрисценцию.

Источник: mgc-labs.ru

Шкала твёрдости минералов

Визуально отличить камни друг от друга по цветовой гамме можно, но что делать, если оттенки практически одинаковые? Столь много случаев в минералогии, когда один камень принимали за другой, а в итоге открывали новый, ранее никому неизвестный минерал. С первого взгляда весьма затруднительно отличить лейкосапфир от бесцветного топаза, а рубин от граната. Для этого геммологи проводят множество тестов, среди которых есть весьма важный – проверка камня на твёрдость. В этой статье мы подробнее поговорим о шкале твёрдости и о её создателе.

На фото: немецкий учёный и минералог, создатель шкалы твёрдости – Фридрих Моос.

Немецкий геолог Фридрих Моос в 1801 году переехал в Австрию, чтобы работать в горнодобывающей компании. Также он был нанят богатым австрийским банкиром для хранения и идентификации его обширной коллекции минералов. В задачи Мооса входила сортировка коллекционных минералов и выявление неизвестных науке камней. Фридрих Моос знал, что самоцветы классифицируются по химическому составу, но хотел упростить, улучшить и ускорить этот процесс. В 1812 году он создал шкалу твёрдости, которая изначально была раскритикована минералогическим сообществом, но в конечном итоге принесла мировую известность.

Фридрих Моос последовал примеру ботаников и сгруппировал минералы в соответствии с их физическими характеристиками, начиная с того, насколько они тверды. По некоторым данным, Моос взял гипс и не смог им поцарапать ни один другой камень. Его твёрдость он условно определил как 1. Следующие минералы учёный расположил в порядке возрастания твёрдости. Последним десятым камнем оказался алмаз, так как его не мог поцарапать ни один другой самородок.

Однако Моос не первый, кто это сделал. Впервые, в 77 году до нашей эры, Плиний Старший сравнил твёрдость алмаза и кварца. Свои исследования он описал в книге Naturalis Historia, а Фридрих Моос решил продолжить систему порядкового ранжирования Плиния Старшего. Таким образом он придумал набор из 10 значений твёрдости, которые можно было определить относительно друг друга с помощью царапания.

На фото: шкала твёрдости Мооса.

Под твёрдостью минерала обычно понимается сопротивление, которое оказывает его поверхность при попытке поцарапать её другим камнем или предметом.

• минералы с твёрдостью 1 и 2, например тальк и гипс, считаются мягкими и их легко можно повредить даже ногтём;
• камни с твёрдостью от 3 до 6, например кальцит, флюорит, апатит и ортоклаз, считаются средней твёрдости. Их можно повредить перочинным ножом или монетой;
• самоцветы свыше 6 баллов называют твёрдыми.

Кристаллы обычно дают постоянную твёрдость, но некоторые камни имеют уникальные особенности и могут иметь разную твёрдость. Например, такие минералы как гранат или кварц могут иметь несколько разных химических составов, потому их твёрдость будет варьироваться от 6,5 до 7,5.

Шкала твердости Мооса используется в минералогии и геологии уже более 200 лет. Многие специалисты в полевых условиях благодаря этой таблице определяют к какой группе минералов принадлежит найденный самородок.

На фото: подвеска «Звёздный свет» от ювелирного дома Maxim Demidov.

Ювелирные металлы также можно оценить по шкале твердости Мооса:

• Золото – от 2,5 до 3 баллов. Золото – очень мягкий металл и именно по этой причине в ювелирных украшениях оно никогда не содержится в чистом виде. Чтобы изделия были пригодны для ежедневной носки, необходимо добавить лигатуру в виде серебра, меди, цинка, палладия или других металлов. Такие сплавы придают золоту нужную твёрдость.
• Платина – от 4 до 4,5 баллов. Серебристо-белый металл по показателю твёрдости почти в два раза превосходит золото. Материал настолько прочный, что из чистого металла, без добавления лигатуры, можно сделать украшение.

На фото: платиновое кольцо «Эльскер» и золотое кольцо «Сердечные узы» от ювелирного дома Maxim Demidov.

Алмаз по шкале твёрдости имеет 10 баллов и считается самым твёрдым веществом. Ювелиры знают все тонкости обработки этого драгоценного камня и при огранке учитывают важные параметры. Например, на необработанном кристалле есть такие грани, которые практически не поддаются резке. А есть и такие, что могут при неверном движении мастера расколоть самоцвет. Понимание таких тонкостей экономит время и позволяет создать лучший бриллиант с минимальными потерями.

На фото: кольцо с бриллиантом «Монополия» от ювелирного дома Maxim Demidov.

Для создания ювелирных украшений используют рубины и сапфиры наилучшего качества. Эти кристаллы имеют 9 баллов по шкале Мооса, а это значит, что по твёрдости они уступают лишь алмазу. Благодаря таким практически идеальным параметрам, камни прекрасно подходят для промышленных целей. Неювелирные корунды используются в производстве лазерных установок и транзисторов, в медицине и стоматологии, в производстве часового механизма и т.д.

На фото: кольцо с рубином «Милонга» и кольцо с сапфиром «Царственный атрибут» от ювелирного дома Maxim Demidov.

8 баллов по шкале Мооса имеют топаз и шпинель. А твёрдость группы берилловых: аквамарин, морганит, изумруд, в некоторых случаях может варьироваться от 7,5 до 8 баллов. Это тоже достаточно твёрдые самоцветы, которые могут не только сверкать в украшениях, но и быть полезными в производстве: самолётостроения и космонавтики, высокоточных приборов, музыкальных инструментов, керамических изделий и красителей, обладающих повышенной устойчивостью к перегревам. Но и в этом случае на производстве используют только образцы не ювелирного качества.

На фото: кольцо с топазом «Фантазия юности» и кольцо со шпинелью «Восторг заката» от ювелирного дома Maxim Demidov.

Самый хрупкий и нежный камень в ювелирной сокровищнице Maxim Demidov – это жемчуг. Он обладает твёрдостью от 2,5 до 4 баллов по шкале Мооса. Перламутровые бусины легко можно поцарапать любым острым предметом. Но в тоже время жемчуг считается достаточно прочным камнем и расколоть его практически невозможно.

На фото: жемчужный гарнитур «Лонги» от ювелирного дома Maxim Demidov.

Хоть шкала Мооса является показателем твёрдости минералов, она не учитывает важной особенности – структуры драгоценных камней. Любой самоцвет нуждается в бережном отношении и заботе. Даже бриллиант, который имеет 10 баллов, может расколоться при нечаянном падении, так как камень хрупкий. Всегда соблюдайте осторожность при ношении любых украшений с драгоценными камнями, чтобы эти неподвластные времени эталонные образцы не утратили своей красоты.

Таблица Мооса является только средством определения принадлежности камней к определённому виду. Но она не является таблицей распределения камней по стоимости. Некоторые люди считают, что если алмаз имеет 10 баллов по шкале Мооса, значит он самый дорогой из всех самоцветов. Однако это не так. На цену драгоценных камней влияет количество их запасов в мире, а также качественные характеристики: чистота, цвет, масса и огранка.

Подробнее о том из каких параметров складывается стоимость вы можете посмотреть в нашем видеоролике «Сколько стоят драгоценные камни?».

Ювелирный дом Maxim Demidov приглашает насладиться сиянием драгоценных самоцветов.

Источник: maxim-demidov.ru