Шкала Мооса - своеобразный рейтинг твердости минералов

Необработанный алмазЭто широко известный, названный по фамилии автора, метод определения относительной твердости минералов при помощи царапания. Известна данная методика с начала девятнадцатого века, когда и была предложена автором — Фридрихом Моосом.

Собственно, сама шкала представляет собой набор образцов эталонных минералов из десяти экземпляров, причём расположены они в порядке нарастания твердости.

Шкала Мооса

Индексы системы Мооса от 1 до 10 обозначают десять распространённых минеральных веществ - от талька, как представителя минимальной твердости, до алмаза - в качестве эталона максимальной минеральной твердости.

Рейтинг минералов по шкале МоосаДля определения прочности образца путем подбора находится самый твердый из эталонных минералов из набора, который данный образец способен поцарапать; в соответствии с номером позиции найденного эталонного экземпляра из набора, который поцарапал искомый образец, ему присваивается числовое значение шкалы.

По задумке автора либо испытываемый минерал царапает эталон, говоря таким образом, что твердость его по шкале Мооса выше, либо он царапается эталоном из набора, в этом случае выше твердость эталонного образца. Например, если материал повреждается апатитом, но не царапается флюоритом, то его твердость определяется в диапазоне от четырех до пяти по шкале Мооса. “Твердость 4-5” - так будет звучать характеристика данного минерала.

Данная методика предназначена для предварительной, довольно грубой сравнительной оценки степени твердости материала, то есть информирует лишь об относительной прочности материала.

Рейтинг минералов по твердости ("ступени по Моосу")

  1. Тальк стоит на первой ступеньке шкалы МоосаТальк. Это очень распространенное вещество, широко применяемое в промышленности, начиная с производства детской присыпки и заканчивая резиновой промышленностью. Из всех эталонных материалов шкалы Мооса тальк обладает самой низкой прочностью. По степени прочности на одном уровне с тальком находится графит.
  2. Гипс. Второй эталон твердости также очень распространен и популярен. Общеизвестно, если порошок гипса разболтать в воде, то при высыхании полученная кашица превращается в достаточно твердый материал. Это свойство гипса широко используется как в медицине, так и в архитектуре. Но не все знают, что белый порошок - это не просто измельченный минерал, а уже прошедший предварительную обработку - нагретый и обожженный. Именно так он приобретает свое полезное свойство - размягчаться, а затем вновь затвердевать. Гипс, как и тальк, можно поцарапать ногтем; но гипс оставляет следы на тальке, значит, в рейтинге твердости стоит уровнем выше. Итак, его ступень - 2.
  3. Кальцит — карбонат кальция. Входит в состав мела, известняков. Из кальцита целиком состоит мрамор. А биологи отнесли кальцит к биоминералам, ведь из него состоят раковины и скелеты беспозвоночных. Так вот, по методу определения прочности Мооса кальцит тверже гипса (способен оставить на нем царапину), а сам, в свою очередь, может быть поцарапан монеткой из меди. Примерно такая же твердость по Моосу присуща золоту и серебру.
  4. Флюорит. Четвертый эталон шкалы Мооса называют плавиковым шпатом, поскольку что производство плавиковой кислоты - это одно из направлений применения флюорита. Из бесцветных кристаллов флюорита возможно производство линз. Поскольку флюорит легко царапается стеклом, такие линзы не так уж и долговечны. Зато легко обрабатываются. Стало быть, твердость стекла выше твердости флюорита.
  5. Апатит. Стеклом все еще царапается, но уже с трудом. Эта незначительная разница и ставит его ступенью выше флюорита.
  6. Калиевый полевой шпат. Ювелирной или поделочной ценности не имеет, применяется в качестве сырья для производства электрокерамики и фарфора. В шкале Мооса занимает шестую позицию. Ориентировочно такую же степень прочности ( 5,5 -6,5) имеет опал. Но эталоном его не сделать, поскольку опал имеет много аналогов и разновидностей, степень прочности которых существенно колеблется.
  7. Соотношение камней с минералами по шкале МоосаКварц. С точки зрения химии это диоксид кремния. Это - наиболее широко распространенный минерал в земной коре. Кварц способен оставить царапины на стекле, а сам обрабатывается алмазом. Так и попал он на седьмую позицию шкалы Мооса.
  8. Топаз. Этим камнем можно поцарапать стекло, и даже кварц.
  9. Корунд. Уступает в прочности только алмазу. Обработать корундом можно практически все минералы. К корундам относятся такие драгоценные камни, как рубин и сапфир - яхонты, как называли их на Руси.
  10. Алмаз. Вот он - пик шкалы твердости Мооса. В 1600 раз тверже эталона номер один. Никакой из минералов не оставляет отметин на гранях алмаза. Зато сам он способен разрезать стекло.

Интересные факты

  • Формулы алмаза и графитаМатериалы, имеющие индекс ниже 7, считаются мягкими, выше 7 - твердыми.
  • В целом подавляющее большинство природных соединений имеют индекс от 2 до 6.
  • Минерал графит, стоящий у подножия "лестницы" Мооса, и алмаз, с последней ступени, имеют одинаковый химический состав (оба они состоят из углерода).
Выбери свой камень!
Внимание, только СЕГОДНЯ!