Более мягкий минерал чертится более твердым, а минералы одинаковой твердости или вовсе не чертят друг друга, или же чертят в незначительной степени. Чтобы убедиться в наличии царапины, надо пальцем стереть образовавшийся на поверхности порошок минерала, чтобы не принять за царапину черту, которую оставляет более мягкий минерал на твердом.
Практически при полевом определении твердости минералов редко пользуются шкалой Мооса, так как в полевых условиях нет под рукой перечисленных в ней эталонов, но применительно к данной шкале установлено, что минералы с твердостью до 2 легко царапаются ногтем и на ощупь жирны (особенно с твердостью 1); оконное стекло равно по твердости апатиту, т. е. 5, и может при определении твердости его заменять; минералы с твердостью до 6 чертятся хорошим стальным перочинным ножом, лезвие которого имеет твердость около 5,5. Если же минерал оставляет на ноже ясную царапину, то его твердость выше 5,5. Углубленную черту на поверхности ножа оставляют минералы с твердостью 6 и более, как например кварц.
ЗОЛОТО ИЗ ~ 192 ГРАММА МИКСА РАДИОДЕТАЛЕЙ!
Для царапания выбирают на образце ровную площадку, затем, крепко держа его в левой руке, наносят правой царапину острым осколком одного из минералов шкалы твердости. Следует помнить практическое указание, что царапая минерал, нельзя водить по нему несколько раз взад и вперед. Уже после первого прикосновения чувствуется, «зацеплен» ли испытуемый минерал. Чтобы проверить, надо стереть пальцем порошок на месте проведенной черты и просмотреть в лупу, есть ли царапина.
Твердость того из царапающих минералов, который имеет наименьший номер и который едва «задевает» испытуемый минерал, и будет соответствовать твердости последнего. Надо помнить, что на разных гранях одного и того же кристалла твердость различается иногда довольно заметно. Некоторым минералам, особенно волокнистого строения также свойственна в разных направлениях различная твердость. Например, твердость дистена (кианита) в направлении, параллельном граням призмы, равна 4,5, а в перпендикулярном — 7. Однако таких минералов немного.
Несмотря на все эти факты, твердость минерала, определенная по шкале Мооса, остается важнейшей константой (постоянной величиной) при диагностике минералов, и уменье пользоваться ею совершенно необходимо.
Спайность, т. е. способность кристаллических минералов раскалываться с образованием параллельных поверхностей, объясняется различной плотностью расположения атомов в кристалле. Обычно плоскости спайности параллельны граням кристалла и располагаются в одном или нескольких направлениях. Их окраска может быть иной, чем поверхность минерала. От граней кристалла свежие плоскости спайности отличаются своим зеркальным блеском. Для определения спайности пользуются пятиступенчатой шкалой.
Спайность весьма совершенная — плоскости спайности, блестящие, минерал легко расщепляется пальцами на отдельные листочки с идеально гладкой глянцевитой поверхностью. Такой спайностью обладают: слюда, гипс, хлорит.
Золото. Первый грамм. Аффинаж
Спайность совершенная — при ударе молотком в любом направлении минерал раскалывается на так называемые спайные обломки, ограниченные спайными плоскостями; примером служат — каменная соль, кальцит, свинцовый блеск, цинковая обманка.
Спайность средняя (явственная) — при расколе минерала получаются осколки, ограниченные неправильным изломом наряду с плоскостями спайности. Примеры: полевые шпаты, роговая обманка из группы амфиболов, пироксены — авгит, плавиковый шпат.
Спайность несовершенная — обнаруживается с трудом, ее следы приходится отыскивать на обломках минерала, так как обычно при дроблении большая часть обломков ограничена неправильными поверхностями излома. Примеры: оливин, апатит, медный колчедан, берилл.
Спайность весьма несовершенная. К этой группе относятся минералы, не обладающие спайностью или же со спайностью почти неразличимой. При раскалывании таких минералов получаются только неровные поверхности излома; примером может служить кварц.
По неопытности молодые геологи принимают часто за плоскости спайности грани кристаллов. Чтобы избежать ошибки, следует ударом молотка добиться появления на минерале хотя бы двух параллельных плоскостей. Напомним, что плоскости спайности отличаются от граней кристалла своим более свежим видом и несколько более сильным блеском, который хорошо заметен в отраженном свете, если используемый образец поворачивать под разными углами к глазу.
Совершенной спайностью обладает слюда в одном только направлении. По двум направлениям колется полевой шпат. Каменная соль и известковый шпат легко раскалываются по трем направлениям и при ударе распадаются на спайные обломки — каменная соль на мелкие кубики, а известковый шпат — на ромбоэдры. Плавиковый шпат (флюорит) колется по четырем направлениям, а цинковая обманка (сфалерит) — по шести направлениям.
Отдельность. Минералы нередко разбиты трещинами отдельности, образующимися под воздействием давления или колебаний температуры. Трещины отдельности отличаются от спайности тем, что они не всегда плоские, не вполне параллельные друг другу, не могут быть воспроизведены искусственно и нередко одна и та же трещина переходит из одного кристалла или зерна в соседнее. Иногда минералы так сильно разбиты трещинами отдельности, что отудара молотком или даже при нажатии пальцами крошатся на мелкие обломки, чем нередко затрудняется испытание твердости.
Излом. Изломом называется неровная поверхность, которая образуется при раскалывании минералов, не обладающих спайностью. Различаются следующие виды излома. Раковистый излом, напоминающий внутреннюю поверхность плоской раковины, характерен для кварца, обсидиана, опала, халцедона. Различают плоскораковистый и глубокораковистый излом.
3анозистый излом, при котором минерал покрыт тонкими, удлиненными обломками, как бы занозами; он свойственен кремню и асбесту. Ровный излом наблюдается у магнетита и куприта. Зернистый излом характерен для мрамора и известняков. Землистый излом образует матовую поверхность, покрытую мелкой пылью, как у боксита, глины, мела.
Крючковатый излом — образует поверхность, покрытую мелкими крючками. Наблюдается у самородной меди, серебра, золота и других ковких металлов. Характер излома определяется взаимодействием таких свойств минералов, как спайность и отдельность.
Магнитность. Магнитностью, т. е. способностью притягиваться магнитом или же притягивать железные частицы, обладают немногие минералы, как, например, магнитный железняк, никелистое железо, некоторые разности ферроплатины, бедные серой разности пирротина.
Испытание на магнитность, наряду с другими свойствами, дает возможность быстро определять положительно реагирующий минерал. Отрицательно реагирующие минералы, отталкивающиеся магнитом, как, например, самородный висмут, относятся к диамагнитным. Для определения магнитности пользуются свободно движущейся магнитной стрелкой, не заключенной в оправу.
Менее чувствительна магнитная стрелка компаса. В поле можно пользоваться кончиком намагниченного перочинного ножа. Некоторые минералы, содержащие олово, вольфрам и многие другие ценные металлы, обладают слабо выраженной магнитностью. Этим свойством пользуются при исследовании шлихов при помощи электромагнита.
Удельный вес. По удельному весу все минералы можно разделить на пять групп:
очень легкие — до 2,7 (нефть, парафин, каменный уголь, каменная соль, гипс, ортоклаз, микроклин, серпентин, нефелин, кальцит, кварц, альбит, лейцит, анортит, хлорит);
легкие — от 2,7 до 4,0 (мусковит, биотит, долмит, амфибол, турмалин, флюорит, гранат, апатит, топаз, авгит, оливин, сфалерит, корунд);
средние от 4,0 до 7,2 (лимонит, смитсонит, хромит, циркон, ильменит, молибденит, магнетит, пирит, монацит, халькозин, куприт, шеелит, арсенопирит, кобальтин, церрусит, касситерит);
тяжелые от 7,2 до 8,2 (аргентит, галенит, киноварь);
очень тяжелые от 8,2 до 21,5 (медь, серебро, платина, золото).
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru
Шкала Мооса — десятибалльная шкала относительной твёрдости поверхности минералов
Фридрих Моос родился в 1773 году в Гернроде. Учился в Галле и Фрейбирге, также путешествовал по Франции и Британии для получения знаний по минералогии и кристаллографии. В 1812 году занимал должность профессора в одном из университетов города Грац. Немного позже, в 1818 переехал в Горную академию во Фрейберге, где улучшил свои познания в минералогии. После этого, в 1826 году, переехал в Вену.
Написал несколько выдающихся сочинений, известен своей шкалой твердости минералов, которая была создана в 1811 году. Вклад ученого в минералогию считается достаточно важным. За свои заслуги Моос был удостоен звания почетного члена Эдинбургского королевского общества.
Шкала Мооса
Шкала Мооса позволяет измерить твердость минералов. Она универсальна, из-за своей простоты часто используется в научных кругах. Система очень практична, используется в следующих случаях:
- Выявление подделок в драгоценных камнях. Алмаз, к примеру, способен резать стекло и обрабатывать топаз, его нельзя повредить чем-то простым и хрупким.
- Если какой-то минерал требует замены, можно подобрать схожий по твердости аналог.
- Использование шкалы Мооса в бижутерии позволяет правильно хранить украшения. С ее помощью продавцы также могут рассказать покупателям о дополнительных свойствах драгоценностей.
Существуют и другие, более узкие области использования шкалы Мооса.
Способы измерения твердости
Способ приблизительного измерения твердости минералов всего один. Объект исследования или царапается каким-либо материалом или продавливается специальной установкой. Метод Мооса необычен тем, что он является первопроходцем в данной области. Помимо него, существует еще ряд способов, обладающих разной степенью эффективности.
Принципы градации от Мооса
Главный принцип метода Мооса можно сформировать так: уровень прочности минералов можно выстроить по десятибалльной шкале. Во время проведения эксперимента нужно знать несколько основ:
- Нужный минерал клеится на конце трубки. Это нужно для того чтобы во время нажима он никуда не соскальзывал.
- Царапать объект исследований нужно осторожно, чтобы не повредить его.
- В центре шкалы располагается стекло, поэтому первые испытания обычно проводятся на нем.
Дальнейшие опыты показали, что в эксперименте существует принцип непостоянной величины. Это означает, что твердость минерала изменяется в зависимости от местоположения атомов в решетке, количества примесей, положения камня и т.д. Для наглядности можно обратить внимание на кианит. Если его царапать по длине, то можно получить 4.5 единиц твердости, а если по ширине, то 7.
Таблица со шкалой сравнения
Таблица, представленная ниже, показывает твердость разных минералов.
Название минералов | Чем можно расцарапать | Уровень твердости |
Тальк, графит | Ногтем | 1 |
Хлорит, гипс | Ногтем | 2 |
Золото, серебро | Медью | 3 |
Доломит, Флюорит | Оконным стеклом | 4 |
Лазурит, Апатит | Ножом | 5 |
Опал, Ортоклаз | Напильником | 6 |
Гранат, Кварц | Алмазом | 7 |
Топаз, изумруд | Алмазом | 8 |
Сапфир, рубин | Алмазом | 9 |
Алмаз | Специальные токарные станки | 10 |
Некоторые таблицы включают в себя не только минералы, но и некоторые предметы. Нестандартных классификаций намного больше, поскольку камней в природе встречается очень много.
Значения прочности драгоценных минералов
Отличить подделку от оригинала можно не только с помощью определения прочности. Этот критерий используется в добыче, огранке и производстве драгоценных камней. Существуют хрупкие минералы, огранять которые нужно осторожно, используя конкретный инструмент. Если этого не сделать, камень даст трещину и может стать непригодным для продажи.
Суть метода Мооса
Суть метода заключается в изучении твердости минерала. Весь процесс делится на два этапа:
- Есть объект исследований (к примеру, топаз). Задача ученого – найти самый твердый эталонный минерал, который можно поцарапать топазом.
- Ищется самый мягкий эталонный минерал, который способен поцарапать топаз.
Далее объект исследований присваивается оценка от 1 до 10 по шкале твердости.
Эталоны шкалы твердости по шкале Мооса
Ниже будут разобраны минералы, которые Моос назвал эталонными. Это означает, что они ближе всего подходят под заданное значение. Всего их 10:
- Тальк – представляет собой рассыпчатый порошок белого или зеленого цвета. Очень рыхлый.
- Гипс – в данном случае под ним подразумевается осадочный минерал, который встречается в природе и имеет форму мелкозернистых масс.
- Кальцит – кристалл, встречающийся в земной коре.
- Флюорит – минерал, который легко плавится. Поддается механическому воздействию ножом или гвоздем.
- Апатит – содержит большое количество фтора, уровень крепости примерно равен стеклу;
- Ортоклаз – породообразующий минерал, используется для производства фарфора.
- Кварц – считается одним из самых распространенных камней на планете.
- Топаз – крепкий материал, используется в ювелирной промышленности.
- Корунд – материал, плотность которого составляет 4 тонны на кубический метр.
- Алмаз – способен существовать неограниченно долго. Очень крепкий, для его огранки используются специальные инструменты.
Данные образцы были названы эталонными из-за своей однозначной твердости. Они реже всего меняют положение в шкале Мооса и могут использоваться в качестве примера в других таблицах определения твердости.
Альтернативные методы определения твердости
Существует еще 4 метода измерения твердости минерала:
- Бриннеля. Подразумевает под собой вдавливание индентора (очень твердая часть прибора) в поверхность. После проведения процедуры фиксируется диаметр получившегося отпечатка.
- Виккерса. В испытуемый материал вдавливается четырехгранная алмазная пирамида. Величина твердости измеряется соотношением нагрузки к площади получившегося пирамидального отпечатка.
- Шору. Используется для измерения прочности твердых материалов. Суть проста: на поверхность, к примеру, металла, падает боек (так называется часть склероскопа Шора). После удара он отскакивает на определенную высоту, которая и считается главным показателем. Метод неточный, поскольку в нем важную роль играют и другие факторы (толщина, шероховатость).
- Роквелла. Основан на проникновении твердого наконечника в материал при определенной нагрузке. Схож с методом Бриннеля и Виккерса.
Четыре вышеописанных метода являются самыми распространенными.
Источник: pro-mineral.ru
Шкала Мооса
Шкала́ Мо́оса (минералоги́ческая шкала́ твёрдости) — десятибалльная шкала относительной твёрдости поверхности минералов. Если минерал царапает эталонный минерал из шкалы, его твёрдость по шкале выше; если он царапается эталоном — ниже [1] .
Разбиение шкалы по баллам основано на наборе эталонных минералов. В качестве эталонов приняты 10 минералов, расположенных в порядке возрастающей твёрдости [2] .
Шкала служит для определения минералов. Предназначена для ориентировочной оценки и сравнения относительной твёрдости материалов методом царапания.
- 1 История
- 2 Описание
- 3 Шкала твёрдости минералов
- 4 Альтернативные методы определения твёрдости
- 5 Примечания
- 6 Литература
- 7 Ссылки
История
Шкала и метод для определения твёрдости минералов был предложен в 1811 году немецким минералогом Фридрихом Моосом (1773—1839).
Описание
Значения шкалы от 1 до 10 соответствуют десяти 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 царапается флюоритом, то его твёрдость находится в диапазоне от 4 до 5.
Предназначена для грубой сравнительной диагностики твёрдости материалов по критерию мягче-твёрже. Испытываемый материал либо царапает эталонный образец и его твёрдость по шкале Мооса выше, либо царапается эталоном и его твёрдость ниже эталона. Таким образом, оценка по шкале Мооса характеризует только относительную твёрдость минералов или материалов. Например, корунд (9) в 2 раза твёрже топаза (8), но при этом в 4 раза менее твёрдый, чем алмаз (10).
Шкала твёрдости минералов
Абсолютная твёрдость
В таблице приведено соответствие твёрдости по шкале Мооса с абсолютной твёрдостью, измеренной склерометром:
Альтернативные методы определения твёрдости
Помимо шкалы Мооса есть и другие более точные методы определения твёрдости минералов c помощью приборов [3] .
Различные шкалы твёрдости трудно однозначно соотнести друг с другом. Практически приняты несколько более точных систем измерения твёрдости материалов, ни одна из которых не покрывает весь диапазон шкалы Мооса.
Для приблизительного определения твёрдости в быту можно использовать [4] :
- простой карандаш — 1; соль поваренная — 2; ноготь — 2,5; меднаямонета — 3; железныйгвоздь — 4; стекло — 5; стальнойнож — 6; напильник — 7.
- Метод Бринелля
- Метод Виккерса
- Твёрдость по Шору (Метод отскока)
- Метод Роквелла
Примечания
- ↑Пекова Н. А.Мооса шкала в БРЭ.
- ↑Мооса шкала // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов . — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
- ↑Онищенко Н. Я., Поваренных А. С., Скворцов В. Н. и др. Использование нового прибора УПМ-1 для определения характеристической твердости минералов на примере самородных золота и платины Украины // Записки Всесоюзного минералогического общества. 1976. Ч. 105. № 4. С. 475—477.
- ↑Шкала Мооса на сайте «Всё о геологии», Геологического факультета МГУ.
Для улучшения этой статьи желательно:
- Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники, подтверждающие написанное.
Литература
- Мооса шкала // Многоножки — Мятлик. — М. : Советская энциклопедия, 1954. — С. 268. — (Большая советская энциклопедия : [в 51 т.] / гл. ред. Б. А. Введенский ; 1949—1958, т. 28).
- Поваренных А. С. Вычисление твёрдости минералов по Моосу на основании кристаллохимических данных // Минералогический сборник Львовского геологического общества. 1959. № 13. С. 84—106.
- Поваренных А. С. Твёрдость минералов. Киев: Издательство АН УССР, 1963. 304 с.
Ссылки
- Шкала Мооса на сайте МГУ.
- 10 ступеней шкалы Мооса на сайте «Научная Россия», 2014.
- Минералы по алфавиту
- Свойства минералов
- Минералогия
- Шкалы
- Безразмерные параметры
- Твёрдость
- Руниверсалис:Статьи без ссылок на источники
- Руниверсалис:Статьи с шаблонами недостатков по алфавиту
- Руниверсалис:Статьи с текстом из источников со свободной лицензией
- Руниверсалис:Статьи начального уровня
Источник: xn--h1ajim.xn--p1ai