Wzorce - Skala twardości Mohsa na czarno-białym tle

Skala twardości MOHSA

Metoda pomiaru twardości minerałów

Czym jest skala twardości Mohsa?

Test twardości na zarysowania

Twardość w skali Mohsa to porównawcza metoda pomiaru odporności na zarysowania minerałów w zakresie od 1 do 10. Idea skali twardości Mohsa jest dość prosta. Skala ta pomaga identyfikować minerały poprzez testowanie ich zdolności do zarysowania lub zarysowania przez minerał o znanej twardości. Twardszy materiał zarysowuje bardziej miękki materiał.

Diament jest najtwardszym materiałem w skali twardości Mohsa, z maksymalną oceną 10, podczas gdy talk znajduje się na najniższym końcu skali z oceną 1.

Na przykład gips może zarysować talk, dlatego ma wyższą wartość twardości w skali Mohsa niż talk.

Zrozumienie twardości w skali Mohsa

Przegląd

Nauka mineralogii w dużej mierze zawdzięcza swoje zrozumienie różnym skalom i pomiarom, które zostały opracowane na przestrzeni lat. Jedną z takich kluczowych skal, która mierzy twardość minerałów, jest skala twardości Mohsa. Dla każdego, kto interesuje się gemmologią, geologią lub mineralogią, skala ta stanowi nieocenione narzędzie do rozróżniania i kategoryzowania minerałów. Zagłębmy się w zrozumienie twardości w skali Mohsa.

Początki skali Mohsa

Skala twardości Mohsa została opracowana w 1812 roku przez Friedricha Mohsa, niemieckiego geologa i mineraloga. Uznając potrzebę sklasyfikowania minerałów w jakimś systematycznym porządku, opracował prostą, ale skuteczną metodę określania twardości. Polegała ona na obserwacji, które minerały mogą zarysować inne.

Fascynujące jest to, że Mohs nie wynalazł koncepcji testowania twardości. Starożytne cywilizacje już wcześniej dokonywały obserwacji, które materiały mogą być używane do drapania lub rzeźbienia w innych. Mohs był jednak pierwszym, który opracował spójną i porównawczą listę.

Skala twardości Mohsa

TwardośćMateriał
1Talk
2Gips
3Kalcyt
4Fluoryt
5Apatyt
6Ortoklaz, skaleń
6,5Szkło borokrzemianowe
7Kwarc
7Impactinator® Szkło
8Topaz
9Korund
9Szkło szafirowe
10Diament
Diament
Twardość Mohsa 10 Diament - zbliżenie diamentu

Diament

Skala twardości Mohsa 10

Ważne informacje

Diament nie jest już najtwardszym znanym materiałem. Kiedy Friedrich Mohs stworzył swoją skalę twardości w 1812 roku, diament, oceniony na 10, był najtwardszym materiałem, jaki udało mu się znaleźć. Skala Mohsa mierzy twardość minerałów na podstawie odporności na zarysowania, ale nie uwzględnia materiałów twardszych niż diament. Później odkryto twardsze materiały, mierzone za pomocą testów twardości Vickersa lub Knoopa. - Wurtzite Boron Nitride (w-BN): 18% twardszy od diamentu w określonych warunkach. - Lonsdaleite (heksagonalny diament): 58% twardszy od diamentu. - Aggregated Diamond Nanorods (ADNR): Wykonane z fulerenu, uważane za twardsze niż diament.

Zastosowania i znaczenie

Gemmologia i biżuteria: Jednym z bezpośrednich zastosowań skali Mohsa jest gemmologia. Podczas projektowania biżuterii konieczne jest zrozumienie twardości używanych kamieni szlachetnych, ponieważ ma to bezpośredni wpływ na ich trwałość i odporność na ścieranie. Na przykład diamenty o twardości 10 w skali Mohsa są często używane w pierścionkach zaręczynowych, ponieważ są bardziej odporne na zarysowania niż większość innych kamieni.

Konstrukcja i produkcja: Twardość materiałów odgrywa kluczową rolę w budownictwie i przemyśle wytwórczym. Na przykład zrozumienie twardości minerałów może pomóc w wyborze odpowiedniego rodzaju maszyn lub narzędzi do wydobywania lub cięcia.

Edukacja: Skala Mohsa służy jako podstawowe narzędzie do wprowadzania uczniów w świat mineralogii. Jej prostota i łatwość użycia sprawiają, że jest ulubionym narzędziem nauczycieli.

Ograniczenia skali Mohsa

Skala twardości Mohsa jest łatwa w użyciu, ale brakuje jej dokładności ze względu na tylko 10 skal, z prawie logarytmiczną zależnością od twardości bezwzględnej. Różnica twardości Mohsa wynosząca 5 i 6 nie może być prawdziwie określona i jest bardziej przybliżona niż bardziej wyrafinowane i precyzyjne metody pomiaru twardości, takie jak Vickers lub Rockwell.

Twardość względna: Skala Mohsa mierzy jedynie twardość względną. Nie zapewnia ona bezwzględnej lub ilościowej miary. Na przykład, podczas gdy diament ma ocenę 10, a korund 9, diament jest w rzeczywistości wielokrotnie twardszy niż korund. Brak precyzji: Skala nie zawiera wartości pośrednich. W związku z tym, jeśli dwa minerały mieszczą się między dwiema liczbami, określenie ich względnej twardości może być trudne. Niekompletność: Skala obejmuje tylko 10 minerałów. Wiele minerałów mieści się pomiędzy tymi standardowymi liczbami, co wymaga użycia dodatkowych minerałów referencyjnych. Inne pomiary twardości

Biorąc pod uwagę ograniczenia skali Mohsa, opracowano inne metody bardziej precyzyjnego pomiaru twardości. Na przykład skale Vickersa i Rockwella mierzą twardość poprzez ocenę głębokości lub wielkości wgłębienia pozostawionego przez stałą siłę. Skale te są częściej stosowane w metalurgii.

Zalety skali Mohsa

Zaletą metody pomiaru twardości Mohsa jest proces zarysowania w porównaniu do wgniecenia w przypadku pozostałych dwóch metod. Jest to szczególnie przydatne w przypadku materiałów krystalicznych, takich jak szkło lub ceramika, które pękają i nie odkształcają się.

Jest to łatwa, szybka i opłacalna metoda określania twardości zarysowań minerałów. Zestaw testowy kosztuje mniej niż 30 USD. I zanim zapytasz. Tak tani zestaw testowy nie zawiera prawdziwego diamentu.

Ruby Mohs
Ruby Spinning - zbliżenie klejnotu

Ruby Mohs

Skala twardości 9

Twardość Mohsa w skrócie

Skala twardości Mohsa, pomimo swoich ograniczeń, pozostaje ważnym testem dla mineralogii. Jej prostota, łatwość użycia i fakt, że nie wymaga specjalnego sprzętu sprawiają, że jest ona bardzo popularna. Niezależnie od tego, czy jest używana przez ucznia w klasie, jubilera oceniającego kamienie szlachetne, czy geologa w terenie, skala Mohsa jest świadectwem pomysłowości Friedricha Mohsa i trwałego znaczenia systematycznej klasyfikacji w nauce.

Kiedy używać testu uprzęży Mohsa, a kiedy nie?

Jest to prosty sposób na sprawdzenie twardości zarysowania, przy użyciu narzędzi takich jak miedziany grosz i stalowy gwóźdź. Chociaż pomaga kategoryzować minerały, zapewnia względne, a nie dokładne pomiary. Na przykład diament (10) jest znacznie twardszy niż korund (9), ale korund jest tylko dwa razy twardszy niż topaz (8).

Twardość wgłębna mierzy odporność na stały nacisk, taki jak wciskanie gwoździa w powierzchnię. Skala Rockwella mierzy to poprzez sprawdzenie, jak dobrze materiał jest odporny na przebicie, w przeciwieństwie do twardości zarysowania. Ten test jest precyzyjny, ale musi być przeprowadzony w warunkach laboratoryjnych.

Twardość odbiciowa sprawdza, jak bardzo młotek z diamentową końcówką odbija się od materiału. Test odbicia Leeba jest przydatny w terenie, oferując pewne zalety w porównaniu z testami laboratoryjnymi, ale jest mniej precyzyjny.

Elastyczność i plastyczność opisują, czy materiał powraca do swojego kształtu (elastyczny), zmienia kształt bez pękania (plastyczny) lub pęka (kruchy). Diament, choć twardy, jest kruchy, podczas gdy miedź jest miękka, ale ciągliwa i plastyczna.

Wytrzymałość mierzy zdolność materiału do odkształcania się pod wpływem naprężeń, podczas gdy wytrzymałość mierzy odporność na pękanie. Właściwości te są kluczowe dla różnych zastosowań:

Gdzie kupić zestaw do badania twardości w skali Mohsa?

Magazyn Artykułów Geologicznych

Szukasz twardościomierza w skali Mohsa? Możesz go łatwo kupić u sprzedawców internetowych, takich jak Amazon lub eBay, którzy oferują różne opcje dla różnych potrzeb i budżetów. Specjalistyczne sklepy z artykułami geologicznymi są kolejnym doskonałym źródłem tych zestawów, zapewniając profesjonalne narzędzia. Polecany przez nas sklep internetowy do zakupu to geology.com