Таблица твердости металлов по моосу

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.

Создание и предназначение шкалы Мооса в современной практике

Эта система была создана в начале XIX века немецким геологом, минерологом и изобретателем того времени, Фридрихом Моосом. С тех пор в геологии для определения показателя твёрдости было создано ещё много схожих методик, включая метод Кнупа, Бринеля, Виккерса и Роквела.

Таблица твердости металлов по моосу

Минералы шкалы Мооса, определяемые по твёрдости, распределены в соответствии с относительным целочисленным сравнении. Эта сравнительная характеристика основана на устойчивости образца к царапанию. Существуют популярные методы, которые используют в качестве сравнительной характеристики устойчивость к вдавливанию.

В этих исследовательских методах в качестве инструмента испытания используется индентор, вдавливающийся в исследуемый кусок минеральной породы. При этом производятся доскональные замеры силового показателя давления. Полученные показатели размеров и глубины выемки с учётом силы давления позволяют рассчитать показатели твёрдости.

Но в подобных методах измерения для испытаний используют самые разные технические приспособления и способы расчёта. Поэтому прямое сравнение полученных показателей для различных минералов в различных условиях несопоставимы друг с другом напрямую.

Таким образом, шкала Мооса получила более широкое распространение – сама методика более проста и дешева в плане реализации и более доступна для понимания. С другой стороны, такой тип измерений не способен обеспечить высочайшую степень точности. Тем не менее, она актуальна среди современных геологов, работающих в полевых условиях.

Её часто используют для первичного определения типа минеральных пород при исследовании полученных образцов на месте, когда проведение более сложных тестов затруднительно или невозможно. Именно поэтому результаты измерения твёрдости по шкале Мооса принято называть относительными.

Таблица твердости металлов по моосу

Как определить твёрдость минералов, используя шкалу Мооса?

Часто требуется определить тип минерала в полевых условиях, то есть при отсутствии специальных лабораторных условий и соответствующих инструментов. Для этих целей геологу достаточно воспользоваться шкалой Мооса и несколько простых подручных средств, способных царапать.

К примеру, при помощи карманного ножа можно определить, относится ли образец к числу менее или более твердых минеральных пород, значение которых по Моосу переваливает за 5-6. Вот таблица некоторых подручных предметов и степени их твёрдости, которые могут помочь в определении относительной твёрдости, а, соответственно, и типа минерала:

Материал Степень твёрдости
Карандаш 1
Соль поваренная 2
Монета (медь) 3
Гвоздь 4-4,5
Стекло 5
Нож – стальные напильники 5,5-6,5
Режущий инструмент из закалённой стали 7 – 7+
Наждачная бумага 8
Обратная проба (образец способен царапать/резать стекло) 9-10

В практических целях могут пригодиться и знания о том, что ногтем можно оставить царапину на гипсовой поверхности и образцах, которых уступают по твёрдости гипсу. Твёрдость стального ножа приближена к природному кварцу – им можно без проблем царапать стекло.

Некоторые разновидности драгкамней по показателю твёрдости приближены к кварцу. Кроме того, из можно отличить внешне от изделий из стекла, воспользовавшись напильником.

Если прочностной показатель для камня составляет не менее 7 баллов по Моосу, на практике это означает, что он не способен царапать кварц, равно как и кварц не способен поцарапать этот камень.

Таблица твердости металлов по моосу

В этой системе измерения твёрдости минералов присутствуют и промежуточные значения, например, 6,5, 7,5 и т.п. Если взять хирозоберилл, то он относится к 8,5 степени твёрдости.

По сути, это значит, что эталон способен царапать топаз примерно так же, как его способен царапать корунд. А вот гранат пироп немногим твёрже кварца (7), но немного уступает по этому показателю бериллу (7,5).

Тем не менее, его твёрдость также обозначается числом 7,5.

Подробно о каждом основном минерале, представленном на шкале Мооса

Тальк

Это достаточно распространённая порода, с которой сталкивались многие в повседневной жизни. Это вещество используется в качестве присыпки детской. Тальком покрывают внутреннюю часть велосипедных шин и хозяйских резиновых перчаток.

Таблица твердости металлов по моосу

Его относят к первому номеру по шкале Мооса, поскольку на этой породе можно оставить след даже ногтем. При этом ни один последующий образец невозможно поцарапать тальковой породой. По твёрдости он аналогичен графиту.

Гипс

Этот эталон широко используется в травматологии для наложения фиксирующих повязок при переломах конечностей. Нередко гипсовый материал используют для заливки форм при изготовлении фасадов зданий.

Таблица твердости металлов по моосу

Его также можно поцарапать ногтем, но он уже более прочен, чем тальк и способен царапать тальковый эталон. За счёт этого гипс и получил вторую ступень по Моосу.

Кальцит

Говоря химическим языком, это карбонат кальция или углекислая кальциевая соль. В сфере геологии этот минерал относят к классу породообразующих. Кальцит находят в составе мела, мергелей, а также известняковых пород. Мрамор состоит преимущественно из кальцита.

Таблица твердости металлов по моосу

Он способен наносить отчётливые царапины на гипсовых поверхностях. Сам же минерал царапается при помощи медной монеты. Аналогичную степень твёрдости по Моосу имеют металлы серебра и золота.

Флюорит

По сути, это плавиковый шпат, который был назван флюоритом на латыни, что в переводе означает «текучий». Нередко его используют в металлургической промышленности при плавке шлаков. Плавиковая ли фтористоводородная кислота унаследовала своё название именно от этого минерала. Эта кислота способна растворять стекло.

Таблица твердости металлов по моосу

В природе встречается в различных цветовых вариациях, включая зелёный, жёлтый, красный, фиолетово-серый и синий оттенки. Существуют и редкие бесцветные кристаллы флюорита, на основе которых изготавливают линзы. Такие линзы достаточно легко поддаются обработке, поскольку сам минерал без проблем царапается при помощи стекла или ножа.

Апатит

Апатит относится к классу фосфатов. Ранее геологи достаточно часто путали его с бериллом или турмалином, ввиду вариативности его внешнего вида. Однако по Моосу вычислить его и отличить достаточно просто – он расположен на пятой ступени твёрдости и в отличие от флюорита достаточно сложно царапается при помощи стекла или ножа.

Таблица твердости металлов по моосу

Его часто используют в производстве фосфорных удобрений, а также фосфорной кислоты. В геологической практике обнаружено достаточно немного апатитовых месторождений. Наиболее крупные точки его добычи – Кольский полуостров и Хибинское, расположенные на территории РФ.

Ортоклаз

Подобно кальциту, ортоклаз считается достаточно распространённым породообразующим минеральным образцом, принадлежащим к классу силикатов (подкласс «полевые шпаты»). По сути это полевой шпат калиевой природы.

Таблица твердости металлов по моосу

Царапается ортоклаз при помощи напильника – лезвие обычного ножа едва ли сможет оставить на нём царапины.

Кварц

Химики называют его диоксидом кремния, а геологи относят к числу самых распространённых минералов, добываемых из земной коры. Его масса составляет более 60% всей земной коры. По сути, это обычный песок.

Таблица твердости металлов по моосу

Также в природе он встречается в виде горного хрусталя, агата, аметиста, кошачьего глаза, цитрина, тигрового глаза и т.п. Способен немного царапать стекло и достаточно твёрд, потому для его обработки используется преимущественно алмаз.

Топаз

Эталон занимает восьмую ступень прочности и способен царапать не только стекло, но также кварц. Это полудрагоценный камень, получивший своё название в честь места, где был обнаружен впервые – острова Топазиос, расположенного в Красном море.

  • В зависимости от местности, где добывают топаз, он может отличаться цветовой гаммой и иметь преобладание фиолетово-красных, голубоватых, желтоватых и нежно-голубых оттенков.
  • Корунд

Очень твёрдый минерал, уступающий в этом показатели лишь алмазу. С его помощью можно обрабатывать практически любые породы. Он же сам поддаётся обработке лишь при помощи алмаза.

Сапфир и рубин, представляющие собой драгоценные камни, также являются корундами. В природе встречаются корунды алого, зелёного и фиолетового цвета. Такие камни называют аметистами и изумрудами. Жёлтые кристаллы получили название падпараджа, а прозрачные – восточный алмаз или лейкосапфир.

Читайте также:  Чем отличается спиртометр от ареометра

Алмаз

Представляет собой венец шкалы твёрдости Мооса и более чем в 1500 раз твёрже талька. Никакая друга минеральная порода не способна оставить на нём отметину. Алмазом, как известно, можно не просто царапать, но и резать стекло. По своей химической формуле это один и тот же элемент, что и графит, только иной аллотропной формы.

Шкала Мооса

Шкала Мооса создана в 19-ом веке. Измеритель назван по фамилии своего создателя. Имя же его – Карл Фридрих Кристиан.

Оно указывает на происхождение ученого. Немец учился в Гелле. Университет там основали еще в 17-ом столетии. Однако, Моос не ограничился родиной.

Таблица твердости металлов по моосу

Ездил грызть гранит науки так же во Францию и в Англию. Грыз гранит Карл, иногда, в прямом смысле. Специализация ученого – минералогия, геология.

Мужчина увлекся измерением твердости камней. Для этого и царапал их, и на зубок пробовал. В итоге, создал шкалу. Узнаем, что она из себя представляет.

Что такое Шкала Мооса

Геологи знают, что шкала твердости Мооса выглядит, как ящичек. Из чего он сделан, неважно. Важно количество отсеков, их 10.

Дополнительных делений, как на градуснике, линейке, иных измерителях, нет. Отсеки пронумерованы, в них лежат образцы минералов.

Это эталоны твердости, камни, крепость которых исчисляется в целых долях. Под цифрой один – образец с твердостью 1, а под цифрой 10 – минерал с твердостью 10 баллов.

Какие минералы входят в шкалу Мооса

Шкала Мооса. Википедия и другие источники описывают ее одинаково. Порядок установлен изначально, еще в 18-ом веке.

Тогда применение первого минерала в списке было не столь широко. Тальк стал активно применяться с появлением резины.

Камень помещают в шины, перчатки, прочие вещи, в которых резиновые поверхности трутся друг об друга. Это изнашивает материал.

Приостанавливает процесс посыпка тальком. Имея твердость всего в один балл, он крошится при малейшем нажатии, превращаясь в детскую присыпку, косметические средства, таблетки. Есть даже пищевая добавка на основе талька — E553b.

Вторую позицию занимает гипс. В натуральном виде, без термической обработки он мягок, как графит а карандашах.

Кстати, твердость графита так же 2 балла. Такой же показатель и еще у пары минералов – галита и хлорита.

Но, в шкалу резонно поместили общеизвестные, распространенные камни, чтобы не было сложности в их приобретении.

К тому же, так измеритель понятен широким массам, а не только геологам. Твердость алюминия по шкале Мооса тоже 2 балла. Но, алюминий металл, а в таблице лишь минералы.

Твердость минерала по шкале Мооса определяется тем, какой из камней царапает образец, и какие, напротив, царапают его. Так вот, кальцит оставляет черту на гипсе.

Поэтому, карбонат кальция стоит на 3-ей позиции. На нее могли поставить и золото, или серебро. Но, кальцит распространеннее в природе и стоит копейки.

Шкала Мооса таблица, на 4-ю строку которой помещен флюорит. Название камня переводится, как «текучий». Флюорит используют в качестве добавки к металлургическим смесям.

Минерал делает из лекоплавкими. Второе название флюорита – плавиковый шпат. Он является составной плавиковой кислоты. Она разъедает стекло. Так что флюорит в каком-то смысле тверже кварца – основной составляющей стекла.

Середнячок шкалы – апатит. Название камня значит «обманщик». Греческое имя дано камню из-за многообразия его форм. Они вводят в заблуждение начинающих геологов.

Те принимают апатиты то за бериллы, то за турмалины. Но, в одном минерал не обманывает. Его твердость всегда равна 5 баллов.

№6 – ортоклаз.  Твердость камней по шкале Мооса – точный показатель. Близкими обладает опал. Крепость его разновидностей разнится.

Встречаются образцы с твердостью 5,5, бывают 6-бальные камни, а бывает и крепость в 6,5 баллов. Ортоклаз же постоянен. Используют его в производстве электрокерамики и фарфора.

7-я отметка шкалы отдана кварцу. Он самый распространенный минерал. Аметист, топаз, цитрин, горный хрусталь, кошачий глаз, — все это разновидности кварца. У всех них одна эталонная твердость. Примерно такая же твердость стекла по шкале Мооса.

Но, стекло не минерал. К тому же, кварц все же царапает оконные поверхности, уступающие ему десятые доли балла.

Так что, стекло по шкале Мооса имеет твердость около 6,5-6,7. К слову, на этой же позиции находится гранит по шкале Мооса.

Крепче кварца топаз. Ему отдана 8-я строчка.  До появления шкалы полудрагоценный минерал иногда путали с алмазами. У топаза есть бесцветная, прозрачная разновидность.

Такой кристалл вставлен в корону  правителей Португалии. Изготавливали головной убор в 17-ом столетии.

Мастера не догадались провести по лже бриллианту настоящим алмазом, дабы раскрыть природу двойника.

Таблица твердости металлов по моосу

Царапает топаз и корунд. Его твердость – 9 баллов. Такую имеет и керамогранит. Твердость по шкале Мооса разнится с обычным гранитом из-за термической обработки.

Ну, да вернемся к корунду. Его разновидности – сапфир и рубин. Из не ювелирных образцов камня делают наждачную бумагу.

Добавляют минерал и в огнеупорные смеси. Температура плавления корунда превышает 2000 градусов Цельсия.

Алмаз по шкале Мооса  рекордсмен. 10-бальной твердостью не может похвастаться ни один другой минерал в мире. Он в 1600 раз крепче талька, с которого начинается таблица.

  • Интересно, что химическая формула бриллиантов идентична составу графита, того самого, что ломается в карандашах.
  • Твердость алмаза по шкале Мооса – итог преобразования структурной решетки в недрах земли под действием давления и температур.
  • Практическое применение шкалы Мооса
  • Зная твердость гранита по шкале Мооса, или иных материалов, мастера ориентируются чем их обрабатывать.

Проверка крепости с помощью проведения черт помогает с точностью определить природу образца. Многие кристаллы схожи внешне.

Таблица твердости металлов по моосу

Чего стоит одна только история про «алмаз» в короне монархов Португалии. Расставить точки над «и», понять, сколько просить за камень, сколько он прослужит, как его полировать помогает шкала Мооса. Аллюминий, как и десятки других металлов, пород, минералов в таблице не указаны.

Но, их показатели в соответствии со шкалой, изучены. Их можно найти в отдельных таблицах и рейтингах, размещенных в интернете и специальных изданиях геологической тематики.

Что такое шкала Мооса: таблицы твердости и плотности минералов, суть простого метода

Главная › Интересно

07.10.2019

Шкала Мооса (или Моса) предложена геологом Фридрихом Моосом (Carl Friedrich Christian Mohs). С ее помощью легче определять видовую принадлежность минерала в полевых условиях.

Плотность пород

Минералоги выясняют вид камня по плотности и твердости. На раскопках залежей используют второй способ, предложенный Ф. Моосом.

Разновидность камня выясняют последовательной оценкой его твердости, блеска, поверхности разлома, окраса, цвета черты (минерального порошка), других качеств.

Плотность камня ― это соотношение его веса с массой воды такого же объема. Определяется в лабораториях гидростатическим взвешиванием либо погружением в тяжелую воду (насыщенная жидкость HgI2BaI2).

Плотность оценивают по 20-балльной шкале. Камни с показателем 1 и 2 всегда лежат в поверхностных слоях, а со значением выше 10 располагаются в глубине залежей. К последним относят алмаз, сапфировый и рубиновый корунд, другие драгоценные минералы.

Твердость камня ― это степень его сопротивляемости к механическим повреждениям. Для выяснения найденный минерал царапают, сжимают или давят на небольшую площадь.

От чего зависит твердость:

  • спайность кристаллов;
  • внутренняя целостность минерала;
  • процент кварца;
  • вид вторичных примесей;
  • происхождение камня (как он формировался).

Менее твердые те камни, у которых слабее спаяны кристаллы, больше неплотных примесей, есть внутри трещины или иные дефекты. По методу Мооса оценивают примерную спайность, видовую принадлежность, долговечность самоцвета.

При сравнении показателей относительной шкалы Мооса с найденными минералами геологи понимают, каким способом лучше разрабатывать породу. Ювелиры по этим же значениям подбирают инструменты для шлифовки и огранки. Продавцы и покупатели самоцветов определяют его подлинность, долговечность и способы ухода.

Что такое шкала твердости по Моосу

Фридрих Моос разработал 10-балльную шкалу твердости разных пород. В нее включил 10 минералов эталонной прочности. Чем ниже показатель, тем менее долговечен самоцвет, легче способ его добычи, огранки, трудоемкость работы.

Таблица твердости минералов:

Эталонные образцы Балл по предложению Фридриха Мооса
Алмаз 10 (наивысший)
Корунды (сапфир, рубин, наждак, прочие) 9
Топаз 8
Кварц 7
Полевые шпаты 6
Апатит 5
Плавиковый шпат, флюорит 4
Известняки, кальциты 3
Каменная соль, гипс 2
Тальк 1
Читайте также:  Удельная проводимость металлов таблица

Этими самоцветами проверяют плотность кристаллов. Если они не повреждают поверхность, значит, исследуемый экземпляр либо тверже, либо идентичен эталонному образцу.

Есть самоцветы с промежуточной прочностью, не вошедшие в шкалу Мооса. Показатель записывают дробным или десятичным числом.

Также определяют линейную твердость. Нагрузку на самоцвет делают по траектории одной условной линии пролегания. То есть механически влияют на исследуемую поверхность вдоль, поперек или вглубь кристалла. Значения сверяют не по Моосу, а с абсолютной шкалой.

Показатели шкалы линейной прочности:

  • алмаз ― 1500;
  • корунд ― 400;
  • топаз ― 200;
  • кварц ― 100;
  • ортоклаз, полевой шпат ― 72;
  • апатит ― 48;
  • флюорит ― 21;
  • кальцит ― 9;
  • гипс ― 3;
  • тальк ― 1.

Для полевых условий нет принципиальных отличий между шкалами. Алмазы не повреждаются никаким материалом. На тальке и гипсе остаются следы от ногтя. Корунды царапают топаз. Кварц оставляет следы на оконном стекле. Флюорит и апатит проверяют ножом, а кальцит ― медной пластиной или монетой.

Принцип работы со шкалой

Плотность разрабатываемой породы выполняют карандашами Мооса. Это набор 10 эталонных камней. Образцовый минерал с заостренным краем для удобства закреплен в металлическом стержне. Каждый карандаш промаркирован от 1 до 10 в соответствии с твердостью по шкале Мооса (от талька «1» до алмаза «10»).

Особенность работы заключена в механическом воздействии карандаша на исследуемую породу. Камень с высшей твердостью всегда оцарапает образец с меньшей и не повредит самоцвет с более высоким показателем.

Пример 1. Образец с маркировкой «9» повредит самоцветы с плотностью ниже 9 (от топаза до талька). Испытуемый камень кладут на ровную поверхность цельной стороной вверх и с силой царапают эталоном твердости. Если кристалл сохранит целостность, он либо принадлежит к корундам (сапфир или рубин), либо относится к алмазам. Последний не поцарапается ни одним из карандашей.

Пример 2. Испытуемый камень царапают поочередно карандашами с возрастающей нумерацией. Начинают с номера «1», «2» или «3». Твердость определяют по эталонному образцу, который не поцарапал породу.

Классификация природных камней по твердости

Твердость эталонных минералов указана в таблице Мооса. Видовую принадлежность образцов с одинаковым показателем отличают по внешности и физико-химическим свойствам.

У алмаза наивысший балл «10», его невозможно ничем оцарапать. Сапфировым и рубиновым корундам присвоен маркер «9». Обрабатываются только алмазным инструментом.

Если самоцвет можно просверлить сверлом по бетону, это александрит, хризоберилл и другие породы с показателем менее 8,5 баллов. Повреждение стальным гвоздем указывает на возможную принадлежность к породам ниже кварца с маркером «7».

Нож из углеродистой стали не повредит ортоклаз, но оцарапает монацит, малахит, слюду и прочие минералы с показателем менее 5,5. Принадлежность к кальциту проверяют ребром медной монеты. Гипс и тальк ― самые мягкие породы. Они царапаются ногтем.

Перечень самоцветов с промежуточным показателем:

Минералы вне шкалы Мооса Десятичный показатель Дробное значение
Муассанит 9,5 9 ½
Неполированный керамогранит, холтит, александрит, хризоберилл 8,5 8 ½
Вольфрам, ганит, аквамарин, шпинель, изумруд, пейнит, берилл От 7,5 От 7 ½
Циркон, сапфирин, андалузит 7,5 7 ½
Альмандин, данбурит, турмалин, борацит, кордиерит До 7,5 До 7 ½
Кремний, гранит, жадеит, яшма 6,5 6 ½
Монацит 5,5 5 ½
Малахит, халькопирит, доломит 3,5 3 ½
Киноварь, янтарь, висмут, хлорит, слюда 2,5 2 ½
Графит 1,5 1 ½

По шкале Мооса образцы делят на мягкие, средние и твердые минералы. К первой группе относят графит, гипс, тальк, киноварь, слюду и прочие камни с баллом ниже трех. Ко второму классу принадлежат породы с показателем 3–6. Остальные считаются самыми прочными. Плотностью драгоценных самоцветов называют значение от 8. Это топаз, сапфир, рубин, алмаз.

К просмотру обзор по теме:

Другие методы определения твердости минералов

Прочность также определяют иными способами. Испытания не по шкале Мооса проводят в лабораторных или полевых условиях.

Профессор Михаил Протодьяконов разделил породы по степени крепости. Метод принципиально отличается от предложенного Моосом. Определяют по трудоемкости при их разработке. По результатам устанавливают категорию плотности.

Шкала Протодьяконова:

  • коэффициент крепости 20 (высшая степень) ― кварциты, базальт;
  • 15 и 10 (крепкие) ― кремнистый сланец, кварцевый порфир, другие гранитные породы, прочные песчаники, рудные минералы;
  • 8 (крепкие) ― колчеданы, доломит, мрамор;
  • 3–6 (средние) ― сланцевые породы;
  • 1–2 (мягкие) ― гипс, мел, известняк, соль, глина.

Другой метод разработал Джеймс Талмедж. Минерал царапают иглой под нагрузкой. Прочность определяют по глубине борозды со сверкой по шкале. Это, как и у Мооса, неточный способ: на разных плоскостях или направлениях цифры нередко отличаются.

Плотность выясняют и методом полировки с последующей оценкой поверхности под световой полоской Кальба. Мягкие места немного углубляются в сравнении с твердыми зернами.

Спайку минералов также проверяют микротвердомером. Алмазным острием под нагрузкой давят на камень, затем измеряют глубину отпечатка. Это немного похоже на определение по шкале Мооса.

Ф. Моос разработал удобную шкалу определения твердости минералов в полевых условиях. Но более тщательное изучение камней проводят в лабораториях по методам других исследователей.

А что вы думаете о шкале Фридриха Мооса? Удобно ли вам пользоваться его методом? Пишите отзывы, комментируйте статью и делитесь информацией в соцсетях. Всего доброго.

Что такое шкала Мооса: таблицы твердости и плотности минералов, суть простого метода Ссылка на основную публикацию Таблица твердости металлов по моосу

Шкала Мооса: таблица, которая даёт возможность измерять твёрдость горных пород и определять, какой это минерал

Твёрдость минералов определяют по шкале Мооса(минералогическая шкала твёрдости) — десятибалльная шкала, созданная для ориентировочной оценки относительной твёрдости материалов методом царапания. Немецкий учёный минеролог Карл Фридрих Христиан Моос разработал и предложил её коллегам геологам в 1811 году.

Включает десять ступеней-коэффициентов с соответствующими минералами. Чем больше цифра, тем тверже камень:

Твёрдость по Моосу Минерал(формула) Обрабатываемость Другие минералы с аналогичной твёрдостью
1 Тальк (Mg3Si4O10(OH)2) Царапается ногтем Графит
2 Гипс (CaSO4·2H2O) Царапается ногтем Галит, хлорит, слюда
3 Кальцит (CaCO3) Царапается медью Биотит, золото, серебро
4 Флюорит (CaF2) Легко царапается ножом, оконным стеклом Доломит, сфалерит
5 Апатит (Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-)) С усилием царапается ножом, оконным стеклом Гематит, лазурит
6 Ортоклаз (KAlSi3O8) Царапает стекло. Обрабатывается 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 Разновидности корунда — сапфир, рубин
10 Алмаз (C) Режет стекло близок Эльбор, но природного аналога не существует

Мягкими считаются камни с позициями 1–6. То есть, согласно шкале Мооса, список мягких минералов имеет следующий вид: тальк, гипс, кальцит, флюорит, апатит, ортоклаз.

Какова твердость соли по шкале Мооса

В природе хлористый натрий является веществом очень распространенным. Поэтому каменная соль и была, помимо всего прочего, включена в качестве эталона в шкалу Мооса. Находится хлористый натрий в этой схеме на предпоследнем девятом месте.

То есть твердость поваренной соли равна двум. Кристаллы хлористого натрия, как известно, отличаются хрупкостью и легко растворяются в воде. Выглядят соляные крупинки достаточно твердыми. Однако впечатление это по-большей мере обманчивое.

На самом деле кристаллы соли легко царапаются даже просто ногтем.

Мягкие минералы из шкалы Мооса: характеристики

Апатит, кальцит, тальк, флюорит, гипс, ортоклаз не классифицируются как редкие камни: их добыча налажена по всей планете.

Тальк

Самый мягкий по шкале Мооса камень: твёрдость талька – 1. Представляет собой плотный, слоистый, жирноватый на ощупь камень из класса силикатов. Цветовая гамма – белый, сероватый, розоватый оттенки. Даже незначительное механическое воздействие превращает самый мягкий минерал в порошок.

Тальк используется как присыпка: детская, спортивная, для технической резины (исключает взаимное прилипание деталей). Благородный прозрачный светлый мягкий тальк – компонент косметической пудры.

Наиболее известная из разновидностей талька – стеатит (он же – жировик, талькохлорит, восковой, ледяной или мыльный камень). Распространённые цвета – белый, серый, коричневый, зелёный, жёлтый. Редки экземпляры цвета спелой вишни и красные. Шелковистые, с матовым блеском агломераты нашли применение как декоративный материал.

Читайте также:  Для чего нужен транзистор в электрической цепи

Тальк — самый мягкий минерал

Такая же степень твёрдости у графита (это ближайший родственник алмаза), близкая – у молибденита.

Гипс

Второй по твёрдости в таблице. Классика – белый минерал. Другие цвета – сероватый, коричневатый, красноватый, светло-бурый. Красиво смотрится жёлтый натуральный гипс.

Гипс используется в зависимости от разновидности:

  • обычная – в медицине при лечении переломов;
  • волокнистая – называется селенитом; применяется как декоративно-поделочный материал;
  • тонкозернистую разновидность гипса именуют алебастром; используется как декоративно-строительный материал.

Гипс

Аналогичная твёрдость у галита, слюды, хлорита, улексита, хризоколлы, мусковита.

Кальцит

Распространённый минерал, из которого состоят мергели, известняки, мрамор, меловые отложения. А также раковины моллюсков, благодаря чему он назван биоминералом.

Третий на шкале Мооса: поцарапать можно медной монеткой.

Белый кальцит

Бывает белым либо бесцветным. Коричневатость, розоватость, зелень создают включения железа, никеля, других примесей. Самая известная разновидность – исландский шпат.

Близкие показатели твёрдости у янтаря, серпентина, биотита, хризоколлы, гагата.

Флюорит

Название минерала переводится как «текучий»:

  • Процарапать можно только стеклом либо ножом.
  • Камень хрупкий, цветовая гамма – фиолет, зеленоватость, розоватость, красноватость. Или отсутствие цвета.
  • Ценится сырьё с включением урана, тория, других редкоземельных элементов. Обычное сырьё используют металлурги для повышения плавкости шлака.
  • Красивые экземпляры идут мастерам-камнерезам.
  • Материал также известен как плавиковый шпат.

Флюорит

Другие подобные минералы – доломит (древнейший строительный материал), жемчуг, кораллы, малахит, сфалерит, азурит, арагонит, родохрозит.

Апатит

У апатита твёрдость по шкале Мооса 5:

  1. Царапается стекляшкой или ножом.
  2. Кристаллы – удлинённые призмы либо таблицы с зеленоватостью, голубоватостью, желтовато-зелёные, розоватые. Их конфигурация и цвет делают апатит похожим на турмалин или берилл.
  3. Используется при производстве фосфора, его кислоты, удобрений.

Аналогичная характеристика у гематита, рутила, обсидиана, бирюзы, лазурита, родонита. Правда, у гематита 5 – это среднее значение: у кристаллов твёрдость 6, у охры 4.

Апатит

Минералы типа бирюзы, родонита, лазурита используются как ювелирные.

Ортоклаз

Твёрдость по шкале Мооса 6. Стеклом его не поцарапать, только крупным наждаком.

Ортоклаз

Распространённый минерал из класса полевых шпатов. Его содержат граниты, пегматиты, сиениты, гнейсы.

Сферы использования:

  1. Непрозрачен, как поделочный задействуется редко, почти всегда это исходник для технической керамики.
  2. Исключения – бесцветный адуляр или голубоватый лунный камень. Данные разновидности забирают ювелиры.
  3. Качественные прозрачные, бесцветные, жёлтые экземпляры также пополняют минералогические коллекции.

Аналогичная крепость у рутила, пирита, молдавита, нефрита, лабрадора, ларимара, бенитоита, опала.

Расположение минералов в шкале Мооса

Минералы в шкале расположены в порядке твердости. Самый мягкий имеет твердость 1, царапается ногтем, например, тальк (мел). Далее идут несколько более твердые минералы — улексит, янтарь, мусковит.

Их твердость по шкале Мооса невелика — 2. Такие мягкие минералы не шлифуются, что ограничивает их применение в ювелирном деле. Красивые камни с невысокой твердостью относятся к поделочным, и стоят обычно недорого.

Из них часто изготавливают сувениры.

Минералы с твердостью от 3 до 5 легко царапаются ножом. Гагат, родохрозит, малахит, родонит, бирюза, нефрит часто шлифуются кабошоном, хорошо полируются (обычно с применением оксида цинка). Эти минералы не устойчивы к воздействию воды.

Твердые ювелирные минералы, алмазы, рубины, изумруды, сапфиры, топазы и гранаты, обрабатывают в зависимости от прозрачности, окраски, наличия примесей. Звездчатые рубины или сапфиры, например, гранят кабошонами, чтобы подчеркнуть необычность камня, прозрачные разновидности гранят овалами, кругами или каплями, наподобие бриллиантов.

Другие мягкие минералы

Минералы из шкалы Мооса считаются эталонными, поскольку сохраняют коэффициент твёрдости независимо от внешних факторов.

Позднее к ним добавили другие камни аналогичной твёрдости.

Но большинство из них образцами быть не могут, поскольку меняют твёрдость в разных агрегатных состояниях, соединениях или разновидностях. Как пример, янтарь с показателем 2–3, кораллы, жемчуг (3–4), ильменит, лазурит, бирюза (5–6), талькохлорит (1–5,5).

Дело усложнили так называемые «половинные» коэффициенты твёрдости:

  • опал, гематит, родонит – 5,5–6,5;
  • гагат – 2,5-4;
  • алебастр – 2-2,5;
  • молибденит – 1-1,5.

Минералы с подобными характеристиками иногда фигурируют на соседних ступенях шкалы. Например, показателем твёрдости гагата может считаться 2, 3 или 4.

Шкала твердости Мооса

Величину твердости веществ оценивают разными способами, соответственно по этой причине существуют разные системы, используемые для сравнения материалов по данному показателю. Например, минералы и драгоценные камни классифицируют по шкале Мооса.

Минералы шкалы Мооса — это эталоны, относительно которых определяют твердость неизвестного минерала. Твердость в данной системе определяется как стойкость материала к истиранию методом царапания. То есть исследуемый образец царапают эталоном, если он более твердый, значит по шкале он будет расположен выше эталона.

Следует обратить внимание, что твердый драгоценный камень или минерал автоматически не признается более жестким или прочным.

Минералы шкалы Мооса

Шкала Мооса является наиболее распространенным методом, используемым для ранжирования драгоценных камней и минералов по величине их твердости. Она предложена немецким минералогом Фридрихом Моосом в 1812 году. Шкала состоит из десяти точек.

соответствующим десяти минералам шкалы Мооса, каждому из них присвоен номер от 1 (очень мягкий) до 10 (очень твердый). Классификация по шкале Мооса является относительной, поэтому разница между твердостью алмаза и рубина намного больше, чем разница в твердости между кальцитом и гипсом.

В качестве примера можно привести алмаз, который примерно в 4-5 раз тверже корунда, в то время как сам корунд примерно в 2 раза тверже топаза (однако по шкале твердости по Моосу алмазу присвоена твердость – 10, корунду – 9. а топазу — 8).

Отдельные образцы минералов могут незначительно различаться в твердости, однако на шкале Мооса они будут находиться рядом с эталонным значением.

Половинные номера используются для промежуточной оценки твердости минералов и драгоценных камней.

Как использовать шкалу Мооса

Минерал с известной твердостью будут царапать другие минералы той же твердостью и все образцы с более низкой оценкой твердости. В качестве примера, если вы можете поцарапать образец ногтем, то знайте, его твердость составляет менее 2,5. Если вы можете поцарапать образца со стальным лезвием, но не ногтем, то можно отметить его твердость от 2,5 до 7,5.

Драгоценные камни являются минералами. Золото, серебро, платина – эти металлы относительно мягкие по оценке методом царапания и на шкале Мооса располагаются между 2.5-4.

Так как драгоценные камни способны поцарапать друг друга, соответственно каждый отдельный камень должен быть ткань или бумагу.

Кроме того, следует осторожно чистить драгоценные камни коммерческими очистителями, так как они могут содержать абразивные вещества, которые могут повредить ювелирные изделия.

Я добавил несколько предметов домашнего обихода в общую базовую шкалу Мооса, чтобы дать представление о том, как трудно тестировать драгоценные камни по показателю твердости.

Таблица Мооса

Как опознать мягкие минералы

Общее свойство мягких камней – их легко повредить (например, поцарапать):

  • гипс – ногтем;
  • кальцит – монеткой;
  • флюорит – стёклышком, ножом;
  • апатит – стёклышком, ножом (приложив усилия);
  • ортоклаз – крупным наждаком.

Тальк (номер 1) соскабливается ногтем.

Все мягкие камни можно процарапать стекляшкой или ножом. Начиная с кварца (6 по шкале Мооса), минералы сами царапаются.

Кварц, например, оставляет след на стекле.

Промышленное применение

Минералы и горные породы с высокой твердостью находят широкое применение в промышленности. Например, твердость гранита по шкале Мооса — от 5 до 7, в зависимости от количества в нем слюды. Эта твердая горная порода широко используется в строительстве в качестве материала для отделки.

Бесцветные сапфиры или лейкосапфиры, несмотря на высокую твердость и относительную редкость, не пользуются спросом у ювелиров, зато широко применяются в лазерных и других оптических установках.

Где используются мягкие камни

Малая твёрдость плюс другие свойства определяют сферы использования мягких минералов:

  • Мягкие породы редко выступают самостоятельными игроками, чаще служа сырьём для производственных процессов или компонентом сложных веществ. Например, из мягкого молибденита получают редкоземельные металлы, его добавляют в смазки, используют в радиотехнике.
  • Лучшие образцы становятся экспонатами минералогических собраний или декоративно-поделочным материалом.
  • Самые известные мягкие поделочные камни – гипс и его разновидность селенит. Оба замечательно обрабатываются режущим инструментом.

Из мягких камней получаются красивые шкатулки, статуэтки, шары, пирамидки, прочая мелкая пластика.

( 2 оценки, среднее 5 из 5 )

Ссылка на основную публикацию
Для любых предложений по сайту: [email protected]