Какой камень самый твердый

ТОП 10 самых твердых драгоценных камней

У каждого минерала есть своя твердость. Эта твердость определяет -будут ли использовать тот или иной камень в ювелирном деле.

НАВИГАТОР СТАТЕЙ ПО МИНЕРАЛАМ В КАНАЛЕ GEM STONES ЗДЕСЬ

Флюорит достаточно неустойчив к внешнему воздействию и может поцарапаться. Поэтому в украшения его, как правило, не ставят, несмотря на очень красивые фиолетового цвета кристаллы.

А вот аметист, который выглядит так же, легко ставят и в кольца, и в другие украшения, потому что твердость 7.

Друза с кристаллами аметиста (сиреневый кварц). Наши статьи выходят по вечерам каждый день с 18:00. Подпишитесь на наш геммологический канал GEM STONES)).

Друза с кристаллами аметиста (сиреневый кварц). Наши статьи выходят по вечерам каждый день с 18:00. Подпишитесь на наш геммологический канал GEM STONES)).

Все драгоценные камни 1 порядка имеют твердость больше 7.5 по шкале Мооса. Это обеспечивает их долговечность и ценность.

Cамый твердый камень в мире

Что такое шкала Мооса, и для чего нужен рейтинг ТОП 10

В 1811 г Фридрих Моос, который по специальности был мастером на одной из шахт Австрии, придумал условную шкалу деления твердости от 1 до 10 для абсолютно всех минералов мира.

В шкале Мооса: 1 — это самый мягкий минерал, а 10 — самый твердый.

Большинство ученых того времени проявили скепсис и говорили, что это сумасшествие подчинять творения природы ТОП 10. Но идея Мооса прижилась. До сих пор все минералоги и геммологи делят камни по твердости по шкале Мооса.

Какую твердость имеют камни и органические соединения, которые мы носим в украшениях

Мягкими по твердости считаются камни с твердостью от 1 до 3:

1 — тальк, сера, графит;

2- гипс, янтарь(2.5), слоновая кость (2-4);

3- кальцит, малахит (3.5);

Средние по твердости:

4 — флюорит, жемчуг, кораллы;

5 — апатит, родонит(5.5), бирюза(5.5);

6 — ортоклаз, нефрит (6.5), жадеит (6.5), лунный камень (6.5), хризолит (6.5);

7 — кварц, аметист, цитрин, раухтопаз, опал, гранат (7.5), турмалин (7.5), яшма(7), изумруд (7.5) , аквамарин (7.5);

Самые твердые:

9 — корунд (рубин, сапфир);

Как в простых условиях оценить твердость камня

1 — минерал легко надавливается ногтем.

2 — минерал легко царапается ногтем.

3 — минерал царапается монеткой.

4 — минерал легко царапается ножом, скрепкой и пр.

5 — минерал можно поцарапать ножом с усилием, яркий пример — стекло.

6 — минерал царапается уже специальным инструментом (напильник)

7 — минерал сам царапает стекло.

Твердость актуальна при проверке камня на предмет подделки — стекло или нет. Чаще всего используют такую подделку под драгоценные камни — рубины, сапфиры, изумруды, александриты, шпинель и т.д.

Поскольку твердых минералов в природе не более 10 процентов — этим обусловлена их редкость и высокая стоимость.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал GEM STONES, чтобы видеть больше наших статей в своей ленте.

НАВИГАТОР СТАТЕЙ ПО МИНЕРАЛАМ В КАНАЛЕ GEM STONES ЗДЕСЬ

Источник

Какой камень самый крепкий и твердый в мире: обзор и интересные факты

Человек оценивает прочность материала, чтобы понять, насколько долго прослужит вещь. Если речь идет о камне, внимание обращают на его твердость. Чем она выше, тем самоцвет крепче и дольше сохранит свойства. В число самых прочных минералов включили всего 1 камень, но ученые обнародовали более обширный перечень.

Самый твердый в мире камень

Для оценки прочности минералов используют 10-бальную таблицу Мооса и абсолютную шкалу линейной твердости. В обеих системах градации алмаз указали самым крепким камнем. Но за эталон взяли природный самоцвет без внутренних дефектов.

В ХХ столетии геммологи дополнили перечень эталонных образцов Мооса видами самоцветов с промежуточными показателями твердости. Сейчас рассматривают 20 степеней прочности: от 1 до 10 плюс позиции 1,5–9,5 (к целому числу добавили 0,5 балла).

Среди драгоценностей на первом месте стоит бриллиант — тот же природный алмаз, только уже ограненный. Это самый твердый камень. Ювелиры используют экземпляры без скрытых трещин и примесей, а правильно выполненная огранка придает прочности.

Последние исследования подтвердили, что на земле есть самоцветы тверже. Искусственно синтезированный алмаз — более крепкий по сравнению с природным аналогом. Среди пород естественного происхождения самым прочным называют лонсдейлит и вюрцитообразный нитрид бора. В списках полимерных кристаллов первое место занял фуллерит.

Самый прочный природный самоцвет

Алмаз — самый крепкий из всех природных минералов, известных на момент создания шкалы Мооса. Название в переводе с греческого обозначает «несокрушимый».

В природе находят образцы следующих цветов:

• черные;
• бесцветные;
• желтые;
• красные;
• синие;
• коричневые;
• зеленые.

Самым крепким считают бесцветный алмаз (из-за отсутствия примесей). Фридрих Моос назвал его эталоном твердости и дал 10 баллов. В абсолютной шкале линейной прочности стоит показатель 1500. Самоцвет легко царапает такие материалы, как каленое стекло, повреждает поверхность сапфира, рубина и других менее прочных пород.

• химическая формула — C (состоит из углерода, есть примесь азота — N);
• при длительном нахождении в вакууме перерождается в графит;
• при смене освещения цвет не меняется;
• поверхность излома — неровная, занозистая;
• физические свойства — прозрачный, с алмазным блеском;
• люминесценция — под солнечными или рентгеновскими лучами появляются голубые, зеленые, красные и желтые блики.

Непригодные для украшений образцы используют при изготовлении наконечников, дисков, резцов, других инструментов с алмазным напылением. Ими обрабатывают более мягкие природные и искусственные материалы.

Прочнейший синтетический камень

В местах падения метеоритов с графитом находят кристаллы, названные гексагональными алмазами. Они тверже бриллианта на 50–58 %.

Из-за мизерного количества природных гексагональных алмазов камни стали синтезировать. Искусственно выращенный самоцвет назвали лонсдейлит — по фамилии кристаллографа Kathleen Lonsdale.

• углеродная решетка состоит из 6 атомов;
• разрушается под давлением 150 ГПа;
• получают в процессе сжатия графита под высокой температурой.

Лонсдейлиты не используют в украшениях или промышленности из-за больших финансовых затрат на выращивание. Ученые работают над удешевлением синтеза.

Другие рекордсмены по твердости среди минералов

На втором месте после гексагонального алмаза стоит вюрцит (вюрцитообразный) нитрид бора. Крепкий кристалл на 18 % тверже бриллианта. В природе находят мало, встречается в местах вулканического извержения. Камень синтезируют соединением бора с азотом. Применяют для изготовления полировальных и шлифовальных инструментов.

Крепкие камни по Моосу с показателями твердости (в баллах):

• сапфировый корунд — 9; — 9; — 8.

В шкалах с промежуточными показателями самым крепким называют муассанит либо его синтезированный аналог карборунд. Их твердость равна 9,5 баллам (на 0,5 меньше, чем у алмаза).

Другие крепкие камни с промежуточным значением (в баллах):

— 6,5; — 7–7,5;
• вольфрам, шпинель — 7,5–8,5; — 8,5.

Минералогам известно 4000 видов камней. Но согласно шкале Мооса все они делятся на 3 группы: мягкие, средней прочности и самые крепкие. К первым относят породы со значением ниже 4 баллов. Во вторую внесены минералы с показателем 4–6. К последней группе причислены алмаз, лонсдейлит и другие камни с показателем выше 7.

А какие вам известны крепкие минералы? Делитесь информацией, комментируйте статью, делайте репост в социальных сетях. Всего доброго.

Источник

Самый прочный камень в природе. Свойства, применение, добыча, интересные факты о минерале

Ценность минералов определяется многими критериями, в том числе степенью их твердости. Чем тверже камень, тем выше он ценится.

Твердостью считается способность камня противостоять механическому воздействию. Под механическим воздействием подразумеваются различные действия: удары, царапания, трение, вдавливания и т.д.

Существуют два критерия оценивания прочности камней: абсолютный критерий и шкала Мооса (относительный).

Твердость драгоценных минералов оценивается по шкале Мооса. Под таким измерением подразумевается сравнение твердости нового минерала с уже существующими эталонными твердыми камнями. Для этой процедуры на камне намечают гладкую зону и проводят по ней острым углом эталонного камня, крепко придавливая его при этом.

Если в испытуемой зоне камня не остаются царапины, берут более твердый камень и царапают им и т.д. Делают это до того момента, пока на камне не образуется царапина. Сравнивая ее с эталонными камнями, твердость которых уже известна, делают выводы.

Самый прочный камень – это…

Природой создано огромное количество различных минералов. Одни из них настолько мягкие, что крошатся в руках. А вот другие не деформируются даже от самого сильного удара. Какой камень самый прочный в природе? Давайте разбираться.

Если говорить исключительно о минералах, то ответ очевиден – это алмаз. Данное природное образование является одной из форм чистого углерода, которая образуется в недрах Земли на значительных глубинах. Минерал находится на вершине шкалы Мооса с абсолютной твердостью в 1600 единиц. Кроме того, алмаз обладает еще и таким качеством, как метастабильность (то есть, способностью существовать неограниченно долгий период времени при нормальных условиях среды).

Стоит отметить, что под словом «камень» может подразумеваться еще и такое понятие, как горная порода (агрегат из одного или нескольких видов минералов). Определить абсолютного рекордсмена по твердости среди горных пород не так просто. Чаще всего в список самых прочных камней попадают следующие породы:

Однако далее в нашей статье мы уделим особое внимание именно алмазу – самому прочному камню среди минеральных образований.

Самые твердые материалы на Земле

Самый прочный материал в мире, который тверже алмаза, – полимеризованный фуллерит. Этим материалом можно запросто поцарапать алмаз, с такой легкостью, будто это не драгоценный алмаз, а обычный пластик.

Данный материал представляет собой структурированный кристалл, узлы которого состоят из целых молекул, а не из маленьких атомов.

Лонсдейлит также считается крепким материалом. Это модификация аллотропного углерода, который по твердости близок к алмазу. Данный материал был извлечен из метеоритного кратера. Происхождение материала – графитное.

Третью позицию в рейтинге твердости прочно занимает вюртцитный нитрит бора. Высокую степень прочности данному материалу обеспечивает кристаллическая структура.

Наноструктурированный кубонит, или кингсонгит. Уникальные возможности данного материала обеспечили его частое использование в промышленности.

Нитрит углерода-бора занимает почетную пятую позицию в нашем рейтинге. Главными компонентами данного материала являются атомы бора, а также углерода с азотом.

Минерал алмаз: основные свойства

Итак, самый дорогой, самый желанный, самый красивый и самый прочный камень на Земле – это алмаз. И с этим сложно поспорить. Впрочем, само название этого минерала более чем красноречиво. Слово «алмаз» в переводе с древнегреческого языка означает «несокрушимый».

Первые исторические свидетельства о прозрачном камне невиданной прочности пришли к нам из Древней Индии и Китая. При этом индусы называли его фарий. А вот китайцы еще в третьем тысячелетии до нашей эры применяли алмазы для шлифовки своих церемониальных топоров, изготовленных из корунда.

Какими же физико-механическими свойствами обладает самый прочный камень в мире? Давайте перечислим самые основные из них:

• Блеск: алмазный.
• Цвет черты: нет.
• Твердость: 10 (по шкале Мооса).
• Плотность: 3,47-3,55 г/см3.
• Излом: раковистый до занозистого.
• Сингония: кубическая.
• Теплопроводность: 900-2300 Вт/(м·К) (очень высокая).

Наиболее распространенная окраска алмазов – желтая или бесцветная. Реже всего в природе встречаются минералы зеленого, синего, красного или черного цвета. Еще одно важное свойство всех алмазов – это способность к люминесценции. Под воздействие солнечного света они начинают светиться и переливаться различными цветами и оттенками.

Сравнение твердости

Пытаясь выяснить, какой минерал является самым прочным, немецкий ученый Карл Моос еще в начале XIX века создал специальную шкалу, используя значений которой оценивался этот показатель. Она включала в себя 10 пунктов. За основу брался какой-то природный минерал, а ему в свою очередь присваивалась определенная отметка на шкале.

На первом месте был самый мягкий из них, а на последнем (10) – соответственно самый прочный. Далее проводились эксперименты, во время которых опытный образец царапался определенным материалом, который был взят за основу при составлении шкалы прочности. Например, если образец можно было повредить флюоритом, занимающим 3 строчку, но нельзя поцарапать гипсом, размещенным на 4 позиции, то испытуемому образцу присваивалась твердость, равная 3 по данной шкале.

В результате было определено, что самым твердым минералом является именно алмаз. Несмотря на то, что шкалу ученого Мооса создали более 200 лет назад, ученые пользуются нею по сей день.

Главные месторождения алмазов

Алмазы образуются на глубине 80-150 километров под воздействием колоссального давления и температуры. Затем благодаря вулканической деятельности они поднимаются ближе к поверхности нашей планеты, образуя при этом вертикальные месторождения – кимберлитовые трубки. Вот так, например, выглядит горловина такой трубки в Якутии (алмазный карьер «Мир»):

Помимо этого, некоторые алмазы могут иметь и метеоритное происхождение. Такие минералы образуются при контакте космического тела с поверхностью Земли. Так, «внеземные алмазы» были обнаружены в Большом Каньоне в США.

Так уж сложилось, что самые богатые залежи алмазов на Земле сосредоточены в недрах Африки. Именно здесь базируется крупнейшая по добыче ценного минерала компания в мире – De Beers. Алмазы сегодня активно добываются в ЮАР, Анголе, Ботсване, Намибии, Танзании, России, Канаде, Австралии. Лидером российской алмазной промышленности является .

Из королей в рабочие

Долгое время алмазы были прерогативой исключительно ювелирных мастеров. Однако с развитием промышленности этот самый твердый минерал все чаще стал рассматриваться не только с привычной эстетической стороны, но и с точки зрения его уникальных физических свойств. Сначала при производстве инструментов использовали природные алмазы, не подлежащие огранке. Это камни, которые имели такие дефекты, которые невозможно было устранить ювелиру. Их стали называть техническими алмазами.

Шло время, и потребность в инструментах с алмазными режущими и сверлящими кромками возрастала. К примеру, в сфере строительства весьма востребованы алмазные сверла. Их преимущество перед собратьями, выполненными из сплавов твердых металлов, — в том, что при работе алмазным сверлом в материале не образуются микротрещины.

Алмаз легко и чисто срезает любой материал, будь то камень, бетон или металл. А отсутствие микротрещин – залог долговечности строения. К тому же сам процесс работы проходит значительно быстрее, заметно легче и намного тише.

Исходя из этого, неудивительно, что, по данным за 2021 год, только в одной России выпускается 1200 видов различного инструмента и оборудования, основной рабочей частью которых является алмаз.

Применение алмазов в промышленности

Не стоит думать, что алмазы используют исключительно в ювелирном деле. Самый твердый камень нашел широкое применение также в промышленности. В частности, из него производят сверхпрочные сверла, ножи, резцы и прочие изделия. Алмазный порошок (по сути, отходы, получаемые при обработке природных алмазов) применяется как абразив при производстве точильных дисков и кругов.

Используют алмазы также в ядерной энергетике и квантовой электронике. Еще одна крайне перспективная сфера в наши дни – микроэлектроника на алмазных подложках.

Использование в медицине

Самый твердый минерал используется не только для грубой обработки различных твердых материалов. Свое применение он нашел и в медицине, где из него делают инструменты, используемые во время самых сложных операций, требующих аккуратного и тонкого разреза тканей.

К тому же имеющие алмазную обработку медицинские инструменты, в частности скальпели, остаются очень острыми очень долго, что позволяет существенно сэкономить на их замене.

Гексагональный алмаз

Еще десять лет назад алмаз можно было считать самым твердым материалом на Земле. Но в 2009 году группа ученых из Китая и США сумела доказать ложность такого утверждения. По их убеждению, самым прочным веществом в мире является искусственный материал под названием лонсдейлит (или гексагональный алмаз).

При помощи метода компьютерного моделирования ученым удалось установить, что данный материал на 58% прочнее, нежели алмаз. И если последний разрушается при давлении в 97 гигапаскалей, то лонсдейлит способен выдерживать нагрузки в 152 гигапаскалей.

Однако гексагональный алмаз существует пока только лишь в теории. Впрочем, ученые сомневаются, что новый материал когда-либо будет применяться на практике. Ведь процесс его получения является чрезвычайно сложным и дорогостоящим.

Использование в электрике

В настоящее время, еще одной областью применения минерала стала электроника. К примеру, для создания микросхем, алмаз используется в качестве подложки. Изготовленная по такой технологии техника отличается устойчивостью к резким изменениям напряжения или температуры. В телекоммуникации их применяют для быстрой и надежной передачи данных без помех. Особенностью материала стала возможность передавать разночастотные сигналы в пределах одного кабеля одновременно.

Самый долговечный

Графен — материал будущего. Он состоит из одного атома углерода, расположенного в треугольной решетке. Графен — самый долговечный материал из всех известных человеку. Он в 200 раз прочней стали.

Графен используют в аэрокосмической и автомобильной промышленности. Это, конечно, не вибраниум. Но вполне может составить конкуренцию в обозримом будущем, когда ученые начнут в полной мере использовать весь потенциал этого тонкого и сверхпрочного материала.

Вюртцитный нитрид бора

Кристаллическая решетка этого вещества представляет собой особую форму, которую называют вюртцитной. Именно благодаря этому вещество является столь твердым. Если прикладывать к кристаллу нагрузку, атомы в кристаллической решетке будут особым образом перераспределяться, из-за чего вещество станет еще более твердым.

То есть чем больше нагрузка, тем тверже делается нитрид бора! Это свойство роднит его с лонсдейлитом — еще одним «конкурентом» алмаза, который образуется на дне воронок, оставленных графитовыми метеоритами. До сих пор не удалось точно установить, по каким причинам твердость минерала меняется при воздействии нагрузок.

К сожалению, вопрос остается открытым, так как экспериментировать с этим веществом довольно сложно, поскольку его нелегко синтезировать в лабораторных условиях.

Характеристика твёрдости минеральных пород

Твёрдость минералов отражает степень сопротивления минерального образца внешним механическим воздействиям со стороны других, в том числе, более твёрдых материалов. Это свойство обусловлено строением и прочностными характеристиками кристаллической решётки, её структурой, прочностью химических связей, природой, а также зарядом и размером частиц.

Также на твёрдость влияют некоторые механические параметры, включая пластичность, упругость, хрупкость, а также плотность, межатомное расстояние и наличие дислокаций. Для кристаллов большей части минеральных пород характерна анизотропия в показателях твёрдости. Переход в метамиктное состояние и гидратация способствуют понижению этого показателя.

Нитрил бора

Это вещество появилось сравнительно недавно: оно было синтезировано в лабораторных условиях в 1957 году, и оказалось значительно тверже алмаза. Одновременно оно превосходит его и по ряду других свойств. Например, при воздействии сверхвысоких температур вещество не растворяется в металлах, благодаря чему может использоваться для обработки стали. Слой нитрила углерода-бора наносится на инструмент в качестве режущей кромки для обработки всевозможных деталей, использующихся в самолетах и космических кораблях.

Природа удивительна и нас ждет еще множество невероятных открытий. Алмаз — далеко не самое твердое в мире вещество. Правда, поспорить с ним по красоте и привлекательности другим минералам непросто. Хотя нельзя исключать, что рано или поздно в продаже появятся обручальные кольца с фуллеритом или лонсдейлитом.

Лабрадорит

Лабрадорит – это глубинная крупнокристаллическая порода, состоящая из плагиоклаза с примесью темных минералов, содержащихся в породе от 2 до 25% (пироксена, оливина и титанического железняка – ильменита).

Встречаются два вида лабрадорита – почти черный в виде кружевных черных кристаллов с темно-синим, золотистым, а иногда с красноватым оттенком. Вторая разновидность лабрадорита – светло-серый с крупными кристаллами плагиоклаза, расцветка ее отличается нежной игрой голубых тонов. Цвет темно-серый, зеленовато-серый, синевато-серый.

Характерная особенность лабрадорита – иррадиация (мерцание) – образование отсветов на полированной поверхности зерен полевого шпата, вызываемых включениями минерала ильменита. Цвета мерцающих кристаллов – синий, голубой и золотистый, размеры кристаллов 10-15 см.

Лабрадорит лучше подвергается обработке, чем гранит, вследствие его вязкости. Лучше обрабатываются лабрадориты с размером зерен 6-7 мм. Предел прочности сжатия от 1000 до 2000 кг/см2, объемная масса 2340 кг/м3.

Шпинель

Рекордная находка: 170-каратный красный камень Black Prince’s, украшающий корону Британской империи с XIV века, долгое время считали рубином. На самом деле это шпинель, крупнейший в истории.

Рекордная продажа: украшение Hope Spinel (брошь с камнем в 50,13 карат) было продано в 2015 году за $1,4 млн. Цена за карат составила $27,927. Месторождение — Танзания.

Источник

10+ самых твердых минералов в мире — По шкале Мооса

Твердость любого минерала определяется по их шкале Мооса, чем тяжелее минерал, тем выше его число Мооса. Шкала Мооса была разработана Фридрихом Моосом, немецким геологом и минералогом в 1812 году. Этот метод основан на способности одного минерала заметно царапать другие.

Хотя шкала Мооса не является точной и строго порядковой, она используется в геологии в основном для выявления различных минералов. Для проведения скрэтч-теста металлург использует склерометр или тернер-склерометр. Ниже приведен список 12 самых твердых минералов в мире.

10. Тальк

Твердость по Моосу — 1
Химическая формула — MgSi4O10 (OH) 2
Абсолютная твердость — 1

Тальк — это минерал, состоящий из гидратированного силиката магния. По шкале 10 самых твердых минералов тальк указан как 1 по шкале твердости по Моосу. Только цезий, рубидий с твердостью 0,2-0,3 и литий, натрий и калий с твердостью 0,5-0,6 мягче талька. Это распространенный метаморфический минерал в метаморфических поясах западных штатов США, западных Альп и в гималайском регионе.

9. Гипс

Твердость по Моосу — 2
Химическая формула -CaSo4 2H2O
Абсолютная твердость — 3

Гипс является сульфатным минералом, состоящим из дигидрата сульфата кальция. Это может быть использовано в качестве удобрения. Различные формы гипса основаны на древних скульптурах Месопотамии, Древнего Рима и Византийской империи. Орбитальные снимки с Марса разведывательного орбитального аппарата (MRO) указывают на существование гипсовых дюн в крайней северной области Марса.

США, Бразилия, Индия входят в тройку стран с самыми большими запасами гипса в мире. Широко используется в почвенном кондиционере и тофу (соевый творог).

8. Кальцит

Твердость по Моосу — 3
Химическая формула — CaCO3
Абсолютная твердость — 9

Кальцит относится к карбонатной группе минералов и является наиболее стабильным полиморфом карбоната кальция. Кальцит является распространенным компонентом осадочных пород, большая часть которых образуется из мертвых морских организмов. Он имеет шкалу твердости по Моосу 3 и удельный вес 2,71. Одна из замечательных природных кальцитовых структур — пещера Снежная река в округе Линкольн, штат Нью-Мексико.

7. Флюорит

Твердость по Моосу — 4
Химическая формула — CaF2
Абсолютная твердость — 21

Флюорит или плавиковый шпат — это цветной минерал, и из-за его умеренной твердости он используется для изготовления украшений и других художественных работ. Флюорит также часто встречающийся минерал — Китай, Мексика, Южная Африка являются одними из крупнейших стран-производителей флюорита в мире. Его основное использование в оптике, где это используется в качестве материала окна. Оптические линзы также состоят из флюорита из-за его низкой дисперсии, вызывающей отсутствие или меньшую хроматическую аберрацию.

6. Апатит

Твердость по Моосу — 5
Химическая формула — Ca5 (PO4) 3 (OH-, CI-, F-)
Абсолютная твердость — 48

Апатит представляет собой группу фосфатных минералов, которые обычно известны как гидроксилапатит, фторапатит и хлорапатит. Это также один из немногих минералов, который производится и используется биологическими системами микроэкологии. Основное применение апатита — производство удобрений, поскольку он является хорошим источником фосфора. Образцы горных пород, собранные астронавтами во время программы «Аполлон», свидетельствуют о наличии следов апатита.

5. Ортоклаз полевого шпата

Твердость по Моосу — 6
Химическая формула — KAISi3O8
Абсолютная твердость — 72

Ортоклаз полевого шпата является важным минералом, который образует магматические породы. Ортоклаз является распространенным компонентом большинства гранитов и других вулканических пород. Это обычное сырье для изготовления стекол и некоторых керамических изделий, таких как фарфор, а также в качестве составляющей чистящего порошка.

4. Кварц

Твердость по Моосу — 7
Химическая формула — SiO2
Абсолютная твердость — 100

Кварц является вторым по распространенности минералом в земной коре только после полевого шпата. Есть много различных сортов кварца, найденных в Европе. Это важный компонент осадочных и метаморфических пород. Кристалл кварца обладает пьезоэлектрическими свойствами и широко используется в качестве кварцевого генератора. Кварцевые часы — знакомое устройство, использующее этот минерал.

3. Топаз

Твердость по Моосу -8
Химическая формула — AI2SiO4 (OH-, F-) 2
Абсолютная твердость — 200

Топаз является силикатным минералом алюминия и фтора, и его кристаллы в основном имеют форму пирамиды. Чистый топаз бесцветный и прозрачный, но обычно он окрашен примесями. Типичный топаз имеет желтый, бледно-серый, красновато-серый или сине-коричневый цвет. Большое количество топаза находится в Шри-Ланке, Германии, Норвегии, Нигерии, Австралии, Японии, Бразилии, Мексике и Соединенных Штатах.

2. Корунд

Твердость по Моосу — 9
Химическая формула — AI2O3
Абсолютная твердость — 400

Корунд — второй по твердости минерал в масштабе Мооса. Это кристаллическая форма оксида алюминия со следами железа, хрома, ванадия и титана. Чистый корунд прозрачен, но, с другой стороны, в присутствии примесей он может иметь разные цвета. Корунд разного цвета имеет разные названия, корунд красного цвета известен как рубин, а оранжево-розовый — падпарадша, а все остальные — сапфир.

1. Бриллиант

Твердость по Моосу — 10
Химическая формула — C
Абсолютная твердость — 1600

Алмаз является самым твердым известным природным минералом по шкале Мооса. Твердость алмаза зависит от его чистоты, а самый твердый алмаз может быть поцарапан только другими алмазами. Некоторые синие бриллианты являются естественными полупроводниками, некоторые — электрическими изоляторами, а остальные — электрическими проводниками.

Ежегодно добывается около 26000 кг алмазов, из которых 50% алмазов происходит из Центральной и Южной Африки. Многие недавние исследования показывают, что Алмаз больше не является самым твердым минералом на Земле и заменен следующим.

Вюрцит нитрид бора

На Земле существует очень небольшое количество нитрида бора вюрцита. Они либо найдены естественным путем, либо синтезированы вручную. Различные моделирования показали, что нитрид бора вюрцита может выдерживать на 18 процентов больше стресса, чем алмаз. Естественно, они производятся во время извержений вулканов из-за очень высоких температур и давления.

Лонсдейлит

Лонсдейлит, также известный как шестиугольный алмаз, был назван в честь Кэтлин Лонсдейл, известного ирландского кристаллографа. Считается, что лонсдалеит на 58 процентов тверже алмаза. Лонсдейлит — это природный минерал, образующийся, когда метеориты, содержащие графит, ударяются о землю. Тепло и напряжение в результате удара превращают графит в алмаз, сохраняя при этом гексагональную кристаллическую решетку графита.

Источник

ТОП-7 самых твердых камней и материалов в мире

Ценность минералов определяется многими критериями, в том числе степенью их твердости. Чем тверже камень, тем выше он ценится.

Твердостью считается способность камня противостоять механическому воздействию. Под механическим воздействием подразумеваются различные действия: удары, царапания, трение, вдавливания и т.д.

Существуют два критерия оценивания прочности камней: абсолютный критерий и шкала Мооса (относительный).

Твердость драгоценных минералов оценивается по шкале Мооса. Под таким измерением подразумевается сравнение твердости нового минерала с уже существующими эталонными твердыми камнями. Для этой процедуры на камне намечают гладкую зону и проводят по ней острым углом эталонного камня, крепко придавливая его при этом.

Если в испытуемой зоне камня не остаются царапины, берут более твердый камень и царапают им и т.д. Делают это до того момента, пока на камне не образуется царапина. Сравнивая ее с эталонными камнями, твердость которых уже известна, делают выводы.

Самые твердые материалы на Земле

Самый прочный материал в мире, который тверже алмаза, – полимеризованный фуллерит. Этим материалом можно запросто поцарапать алмаз, с такой легкостью, будто это не драгоценный алмаз, а обычный пластик.

Данный материал представляет собой структурированный кристалл, узлы которого состоят из целых молекул, а не из маленьких атомов.

Лонсдейлит также считается крепким материалом. Это модификация аллотропного углерода, который по твердости близок к алмазу. Данный материал был извлечен из метеоритного кратера. Происхождение материала – графитное.

Третью позицию в рейтинге твердости прочно занимает вюртцитный нитрит бора. Высокую степень прочности данному материалу обеспечивает кристаллическая структура.

Наноструктурированный кубонит, или кингсонгит. Уникальные возможности данного материала обеспечили его частое использование в промышленности.

Нитрит углерода-бора занимает почетную пятую позицию в нашем рейтинге. Главными компонентами данного материала являются атомы бора, а также углерода с азотом.

7 интересных фактов об алмазах

• Алмазы образуются в земной мантии на глубинах порядка пары сотен километров. Там огромное давление и там очень жарко. Если алмаз нагреть до такой температуры на поверхности, то он сгорит. Ведь это совершенно такой-же углерод, как и в печке, просто атомы расположены по‑другому. А в земной мантии свободного кислорода нет, вот алмазы и не сгорают.
• Углерод, из которого состоят алмазы, вроде бы не должен находиться на таких глубинах. Это легкий элемент, он распространен в земной коре, а глубже залегает то, что, за миллиарды лет после формирования планеты, успело «утонуть» в ее недрах. Видимо, дело в субдукции. Океаническая кора, состоящая в основном из базальтов, формируется в середине океанов, в зонах срединно-океанических хребтов.

Оттуда она «раздвигается» в противоположные стороны. Упирающийся в материк край коры подгибается под него и постепенно тонет в мантийном веществе. Вместе с осадочными породами, в которых много углерода. Этот процесс идет со скоростью порядка сантиметров в год, но непрерывно.

• Ценимые ювелирами и их покупателями голубые алмазы — это почти обычный алмаз, окрашенный небольшой примесью бора. Бор еще легче углерода и его наличие на больших глубинах еще менее вероятно. По всей видимости, он попадает туда так же, но в меньших количествах. Формируются голубые алмазы на рекордной глубине — 600−700 километров. Поэтому на поверхности они очень редки — около 0.02% мировой добычи.
• При кристаллизации алмаза внутри него иногда оказываются окружавшие его в этот момент вещества. Это беда для ювелира и счастье для геолога. Дело в том, что кристаллическая решетка алмаза из-за своей прочности может удержать захваченные минералы при том же давлении, при котором они находились в момент формирования нашего «камешка».

А это существенно, поскольку многие вещества по мере изменения давления переходят из одного состояния в другое. Скажем, стабильный при шести и более гектопаскалях стишовит при снижении давления превращается в коэсит, а при достижении поверхности — в хорошо знакомый нам кварц. Его химическая формула при этом, конечно, не меняется — это диоксид кремния, SiO2. Кроме того по давлению во включениях можно точно определить глубину формирования алмаза.

Обзор самых твердых горных пород

Самый твердый камень в мире – гранит, а пословица «твердый, как гранит» имеет не переносное, а прямое значение.

Кроме гранита, самые твердые горные породы – это сиенит и лабрадорит. Крепким камнем на Земле считается также черный габбро.

Эти породы намного тверже железа. Они появились на свете миллионы лет тому назад. Их появлению мы обязаны магме, которая в самых глубоких земных недрах постепенно застывала. Жидкие горные породы под воздействием высоких температур и атмосферного давления постепенно кристаллизовались.

Результатом таких природных процессов стали самые прочные камни на Земле. Этим камням свойственна полнокристаллическая структура зернистого характера. Такие породы имеют массивную заметную текстуру.

В пользу прочности гранита свидетельствует его возможность выдерживать почти 200 циклов замораживания и размораживания (будучи полностью погруженным в водное пространство). В то время как знакомый всем нам кирпич выдерживает всего лишь 15 таких циклов. А если ежегодно по граниту будут проходиться больше миллиона человек, то износ породы составит всего лишь 0,12 мм.

Все глубинные прочные породы очень схожи между собой. И очень часто только настоящий профессионал сможет отличить мелкозернистый гранит от габбро.

С черным гранитом также очень схож лабрадорит.

Причины схожести вышеперечисленных пород – одинаковые составные компоненты. Таковыми являются цветные минералы, слюда, а также кварц и шпаты. Твердые породы отличаются между собой только пропорциями содержания составных компонентов.

Прочный гранит имеет разновидности. Самым ценным является карельский гранит черного окраса. На просторах нашей необъятной страны есть месторождения коричнево-красных, а также серых и даже белых разновидностей гранита. В Испании есть даже розовый и зеленоватый гранит.

Кроме вышеперечисленных твердых пород, существуют также вулканические, которые отличаются особой прочностью. Это базальты и диабазы, липариты и порфиры, а также трахиты. По своим составным компонентам они совсем не отличаются от глубинных твердых пород.

Но образовались они другим путем. Такие материалы являются результатом деятельности вулканов. Такие материалы используются в отделочных работах, так как, кроме высокой степени твердости, они отличаются еще и привлекательным внешним видом.

Источник