В Шкала твердости минералов Мооса характеризует устойчивость различных минералов к царапинам благодаря способности более твердого материала царапать более мягкий материал. Он был создан в 1812 году немецким минералогом Фридрихом Моосом и является одним из нескольких определений твердости в материаловедении. Определив твердость минерала, мы можем принять решение о том, как его можно использовать.
Шкала десяти минералов
Моос основал шкалу на десяти доступных минералах. Как самое твердое из известных природных веществ алмаз находится на вершине шкалы и получает оценку 10. На другом конце шкалы находится тальк, очень мягкий минерал, которому присвоена оценка 1.
Шкала Мооса не является линейной шкалой. Например, корунд (9) вдвое тверже топаза (8), а алмаз (10) почти в четыре раза тверже корунда. Стол [1] ниже показана шкала и сравнивается ее с абсолютной твердостью, измеренной склерометром. [2]
«Алюминий — Самый Крутой Бро»- Академия Сэма О’Нэллы (Озвучка Broccoli)
Мнемоника, которую можно использовать для запоминания приведенной выше таблицы: «Геолог может найти обычный кварц, который туристы называют алмазом». [3]
Измерение твердости по шкале Мооса
Твердость материала измеряется по шкале путем нахождения самого твердого материала, который данный материал может поцарапать, и / или самого мягкого материала, который может поцарапать данный материал. Например, если какой-то материал поцарапан апатитом, но не флюоритом, его твердость по шкале Мооса составляет 4,5.
По шкале Мооса твердость ногтей составляет 2,5; медный пенни, около 3,5; лезвие ножа 5,5; оконное стекло, 6.5; напильник стальной, 6.5. Использование этих обычных материалов известной твердости может быть простым способом приблизительно определить положение минерала на шкале.
В таблице ниже указаны дополнительные вещества, которые могут находиться между двумя уровнями.
| 1 | Тальк |
| 2 | Гипс |
| 2,5 к 3 | чистое золото, серебро |
| 3 | Кальцит, Медный пенни |
| 4 | Флюорит |
| От 4 до 4,5 | Платина |
| От 4 до 5 | Железо |
| 5 | Апатит |
| 6 | Ортоклаз |
| 6.5 | Железный пирит |
| С 6 до 7 | Стекло, Стекловидный чистый диоксид кремния |
| 7 | Кварцевый |
| От 7 до 7,5 | Гранат |
| От 7 до 8 | Закаленная сталь |
| 8 | Топаз |
| 9 | Корунд |
| 10 | Алмаз |
| >10 | Агрегированные алмазные наностержни |
Источник: kineshma.net
САМЫЕ ДОРОГИЕ МЕТАЛЛЫ В МИРЕ / ТОП 10
Шкала твёрдости Мооса
Более двухсот лет геммологи всего мира пользуются шкалой грубого разграничения твердости минералов. Составленная в 1811-м году немецким ученым Фридрихом Моосом (Carl Friedrich Christian Mohs, 1773-1839), она не утратила актуальности до сих пор. Принцип сравнительного определения твердости пород оказался на редкость удобным. Даже далеко не эталонные параметры человеческого ногтя нашли применение в таблице.
Следует признать, что метод выявления устойчивости любого минерала к процарапывынию для установления показателей его твердости и прост, и остроумен. Моос предложил взять десять весьма распространенных пород – от самой мягкой до самой твердой – и расположить их в таблице так, чтобы с нарастанием номера возрастала степень прочности межмолекулярных связей минерала, понимаемая наукой как твердость.
Естественно ожидать, что самый мягкий минерал (тальк) не в состоянии оставить царапину ни на одном из более прочных материалов. Самый твердый – алмаз – прорезает след на любом из камней естественного происхождения.
Диагностируемый минерологом камень может быть испытан процарапыванием любым из эталонных образцов – что позволяет определить относительную и предположить (пусть и весьма приблизительно) абсолютную твердость породы.
К примеру, зеленый прозрачный минерал, царапаемый топазом, и оставляющий след на кварце, вполне может оказаться бериллом. Камень, похожий на изумруд и найденный на Урале, при проверке не способен процарапать горный хрусталь, зато оставляет след на ортоклазе. Значит, это – хризолит.
Несмотря на условность и несовершенство подобной классификации (многие минералы характеризуются твердостью достаточно широкого диапазона), таблица Мооса прижилась как удобное прикладное средство диагностики камня.
Для геммологов подобные характеристики обрабатываемых материалов оказались ключевыми: твердость драгоценного камня – показатель его устойчивости к абразивному износу, определяющий сферу практического использования кристалла.
Список минералов, использованных Моосом для построения таблицы эталонов твердости, остался неизменным, однако к нашему времени дополнился аналогами, помогающими диагностировать испытуемые образцы:
- Тальк. Тальк наиболее мягкий минерал, абсолютная твердость (определяется инструментальным методов в лабораторных условиях) равна единице. Поддается процарапыванию ногтем (твердость около 2,5 единиц). Сходными параметрами обладает графит.
- Гипс. Гипс более чем вдвое тверже талька, однако почти так же легко процарапывается ногтем. Слюда, кристаллы поваренной соли, некоторые другие хлориты характеризуются подобным уровнем твердости.
- Кальцит. Он же известковый шпат, почти втрое превосходит слюду по твердости, и уже не поддается ногтю. Зато его без затруднений царапает стальное лезвие перочинного ножа (твердость около 5,5 единиц), а также медь и ее сплавы. Благородные металлы – червоное золото, чистое серебро, а также слоистый биотит тверды в той же мере, что и кальцит.
- Флюорит. Или плавиковый шпат, поддается стальному резцу и осколку стекла, но более чем вдвое превосходит твердостью предыдущий эталонный минерал. Сходной твердостью (но меньшей эстетической выразительностью самоцветных камней) характеризуются доломит и сфалерит.
- Апатит. Апатит, востребованный ювелирной промышленностью самоцвет, процарапывается не всякой сталью. Он в два с лишним раза тверже флюорита. Оконное стекло оставляет малозаметную царапину на поверхности апатита. Строго блестящий гематит и ослепительно синий лазурит столь же тверды, как и апатит.
- Ортоклаз. Ортоклаз, он же полевой шпат, примерно вдвое более тверд, нежели апатит. Ортоклаз уже сам царапает стекло, и поддается только твердосплавным сталям. Опал и часто врастающий в кристаллы рутил характеризуются твердостью ортоклаза.
- Кварц. Кварц в полтора раза тверже ортоклаза. Обрабатывать кварц можно корундами и алмазом. Оцвеченная разновидность окиси кремния – гранат – и двуцветный турмалин не менее тверды, чем горный хрусталь (то есть кристаллический кварц).
- Топаз. Топаз один из весьма твердых самоцветов. Он вдвое тверже кварца, и сходен по твердости со шпинелью и аквамарином.
- Корунд. Корунд вчетверо более тверд, чем топаз. В одном ряду с корундом стоят карбид вольфрама (в последние годы ювелиры научились делать из этого материала впечатляющие мужские кольца), сапфиры, рубины.
- Алмаз. Алмаз чемпион твердости среди минералов природного происхождения. Он вчетверо тверже корунда, и даже теоретически приближается к пределу возможной твердости для любых материальных объектов.
Практикующему минерологу полезно иметь в арсенале инструментов набор эталонов Мооса, вмонтированных (для удобства пользования) в металлические трубчатые оправы. Без самого дорого элемента шкалы – алмаза – можно и обойтись, заменив его эльбором, искусственным материалом, по твердости близким к природному алмазу.
Диагностику материалов следует проводить аккуратными короткими движениями эталонных образцов по плоской (и желательно гладкой) поверхности. Нанесенные царапины необходимо рассматривать при оптическом увеличении: невооруженный глаз не всегда в состоянии отличить, какой именно из испытуемых материалов раскрошился, а какой уцелел.
Поскольку основная масса минералов естественного происхождения обладает твердостью в диапазоне от 2-х до 6-ти единиц, проверку полезно начинать с процарапывания исследуемого образца апатитом или стеклом (твердость 5).
Нужно иметь в виду, что различные плоскости кристаллов одного минерала в некоторых случаях могут обладать различными показателями твердости (таков, в частности, кианит) – что само по себе является характерным диагностическим признаком.
Отдельные материалы, структура которых отлична от кристаллической, могут давать ложные результаты исследования. Гематит, находимый в агрегатном состоянии красной охры, может показаться менее твердым, чем есть на самом деле.
Проверка ювелирных вставок, проводимая с целью определения подлинности камня, должна затрагивать участки камня, скрытые от наблюдателя оправой. Оставляя царапину на видимой грани драгоценного камня, можно испортить дорогое изделие!
Справедливости ради нужно отметить, что попытки создать еще более подробную шкалу относительной твердости минералов предпринимались и после Мооса – однако настоящий успех пришелся на долю универсальной шкалы относительной твердости, созданной Карлом Фридрихом Моосом.
Источник: finesell.online
Какой металл самый твердый по шкале мооса золото серебро родий
Карл Фридрих Христиан Моос [Мос] (нем. Carl Friedrich Christian Mohs; 29 января 1773 г., Гернроде, Германия – 29 сентября 1839 г., Агордо, Италия) – немецкий минералог и геолог. Учился в Галле и Фрейберге. В 1812 г. стал профессором в Граце, в 1818 г. переехал в Горную академию в Фрейберг, в 1826 г. – в Вену.
Шкала Мооса – это минералогическая шкала твёрдости, набор эталонных минералов для определения относительной твёрдости методом царапания. В качестве эталонов приняты 10 минералов, расположенных в порядке возрастающей твёрдости:
| Твёрдость по Моосу |
Эталонный минерал | Формула | Обрабатываемость | Изображение | Минералы с аналогичной твердостью |
| 1 | Тальк | Mg3Si4O10(OH)2 | Царапается ногтем |  |
Графит |
| 2 | Гипс (каменная соль) | CaSO4•2H2O | Царапается ногтем |  |
Галит, хлорит, слюда |
| 3 | Кальцит(известковый шпат) | CaCO3 | Царапается медной монетой |  |
Биотит, золото, серебро |
| 4 | Флюорит (плавиковый шпат) | CaF2 | Царапается ножом, кусочком оконного стекла |  |
Доломит, сфалерит |
| 5 | Апатит | Ca5(PO4)3(F, Cl) | Царапается ножом, кусочком оконного стекла |  |
Гематит, лазурит |
| 6 | Полевой шпат | KAlSi3O8 | Царапается напильником |  |
Опал, рутил |
| 7 | Кварц | SiO2 | Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло |  |
Гранат, турмалин |
| 8 | Топаз | Al2SiO4(OH, F)2 | Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло |  |
Берилл (гелиодор, аквамарин, изумруд), шпинель, |
| 9 | Корунд | Al2O3 | Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло |  |
Сапфир, рубин), карбид вольфрама |
| 10 | Алмаз | C | Самый твёрдый минерал |  |
Эльбор |
Для практических («походных») целей можно запомнить, что:
– человеческий ноготь имеет твёрдость по шкале Мооса – 2,5; оставляет царапину на гипсе (и более мягких минералах);
– медная монета имеет твёрдость по шкале Мооса – 3,5; твёрже кальцита, но мягче флюорита;
– кусочек обычного оконного стекла и лезвие перочинного ножа имеют твёрдость по шкале Мооса – 5,5; немного мягче полевого шпата;
– напильник имеет твёрдость по шкале Мооса – 6,5; немного твёрже полевого шпата, но немного мягче кварца.
Источник: xn--h1af2ans.xn--p1ai