Каталог
  

Поваренная соль шкала мооса


Как измерять твёрдость минералов при помощи шкалы Мооса

На протяжении долгих лет естествоиспытатели сталкивались с проблемой определения минералов. Не хватало простого способа, не требующего сложного лабораторного оборудования. Им на помощь пришла шкала Мооса, позволяющая идентифицировать минералы по их твёрдости. Этот прибор до сих пор используют чаще всего в любительской минералогии и полевых условиях, когда под рукой нет современного оборудования.

История создания

Немецкий учёный Фридрих Моос создал шкалу твёрдости минералов больше 200 лет назад. В далёком 1811 году он впервые представил свою шкалу, предназначенную для определения минералов путём их царапанья.

Грубый метод оценивания прочности горных пород по сравнению с эталоном оказался чрезвычайно удобным для применения на практике.

Эталоны шкалы

В таблице шкалы Мооса находятся 10 различных горных пород, различающихся друг от друга. Минералы расположены в порядке увеличения их твёрдости, где под первым номером находится наиболее мягкий, а под десятым — самый прочный.

По какой шкале измеряют твёрдость минералов сейчас:

  1. Тальк. Один из наиболее мягких минералов, который легко поцарапать человеческим ногтем. С ним можно сравнить также графит.
  2. Гипс. Превосходит тальк приблизительно в два раза, но и он тоже поддаётся воздействию человеческого ногтя. Похожими качествами обладают кристаллы поваренной соли, янтарь, слюда и подобные ей хлориты.
  3. Кальцит. В три раза превосходит по твёрдости предыдущие минералы. Царапается медной монеткой или перочинным ножом. Близкими параметрами обладают благородные металлы — золото и серебро, а также гагат, биотит.
  4. Флюорит. Он же плавиковый шпат. На нём остаётся след от ножа или оконного стекла. Доломит, малахит и сфалерит обладают похожей твёрдостью.
  5. Апатит. Минерал, востребованный ювелирной промышленностью. Его с трудом можно поцарапать ножом. Оконное стекло способно оставить на нём малозаметный след. Гематит, лазурит, бирюза и обсидиан по своей твёрдости почти аналогичны апатиту.
  6. Ортоклаз. Он же полевой шпат, его твёрдость превосходит предшественника по таблице Мооса почти вдвое. Его можно поцарапать напильником, изготовленным из твёрдых сплавов. Опал, рутил, лунный камень имеют сходную прочность.
  7. Кварц. Он же горный хрусталь или кристаллический кварц. Царапает стекло. Поддаётся обработке при помощи алмаза или корунда. Гранат и турмалин обладают похожими характеристиками.
  8. Топаз. Царапает стекло. Обрабатывается с применением алмаза. Шпинель, аквамарин, изумруд, агат, аметист, гранат, турмалин имеют аналогичную твёрдость.
  9. Корунд. Превосходит топаз по твёрдости в четыре раза. При его обработке используются алмазы. Царапает стекло. Карбид вольфрама, сапфир и рубин — это разновидности корунда, обладающие сходной прочностью.
  10. Алмаз. По своей твёрдости приближается к теоретически возможной для объектов, имеющих материальную структуру, превосходя корунд в четыре раза. Режет стекло. К алмазу приближаются материалы, созданные на основе нитрида бора — эльбор, боразон и другие.
Читайте также:  Серафинит: лечебные и магические свойства по знаку зодиака

Как пользоваться таблицей

Твёрдость материала по шкале Мооса определяется путём сравнения с эталоном из таблицы. Если исследуемый образец царапает апатит, находящийся на пятом месте в таблице, но не оставляет следов на ортоклазе, занимающем шестое место, то его твёрдость лежит в промежутке между 5 и 6.

Необходимо учесть при проведении измерений и некоторые их особенности:

  1. Если подбираются эталоны из шкалы Мооса себе самостоятельно, то стоит обратить внимание на то, что одни и те же минералы, но из разных частей света часто различаются по своим характеристикам. Алмазы из Австралии более твёрдые, чем добытые в ЮАР, а сапфиры родом из Шри-Ланки превосходят по прочности любой рубин. Сапфиры же из индийского Штата Кашмир — самые «мягкие» и уступают рубинам.
  2. Алмазный эталон вполне можно заменить сделанным из эльбора, т. е. нитрида бора.
  3. Начинать тестировать любой минерал имеет смысл с царапанья его стеклом. Делается это из-за того, что основное количество природных минералов расположены по шкале Мооса в диапазоне от 2 до 6, а твёрдость стекла по шкале Мооса равна 5.
  4. Разные плоскости одного и того же кристалла могут иметь различную прочность. Такие особенности характерны для кианита.
  5. Проверять драгоценные камни в ювелирных изделиях нужно с особой осторожностью, чтобы не испортить их. Лучше всего это делать со стороны оправы.
Читайте также:  Как выглядит настоящий алмаз, найденный в природе

До настоящего времени шкала твёрдости Мооса не потеряла своего прикладного значения, невзирая на многочисленные попытки создать что-то более удобное и надёжное.

К успешным попыткам можно отнести создание так называемой шкалы Роквелла, фиксирующей глубину проникновения в исследуемый образец специального наконечника под определённым давлением. Этот метод, дающий не относительные, а абсолютные величины, используется при лабораторных исследованиях материалов.

kamen.guru

Шкала Мооса

2013-10-18

Шкала Мооса (минералогическая шкала твёрдости) - набор эталонных минералов для определения относительной твёрдости методом царапания. В качестве эталонов приняты 10 минералов, расположенных в порядке возрастающей твёрдости. Предложена в 1811 году немецким минералогом Фридрихом Моосом.

Значения шкалы от 1 до 10 соответствуют 10 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 флюоритом, то его твёрдость находится в диапазоне от 4 до 5.

Предназначена для грубой сравнительной оценки твёрдости материалов по системе мягче-твёрже. Испытываемый материал либо царапает эталон и его твёрдость по шкале Мооса выше, либо царапается эталоном и его твёрдость ниже эталона. Таким образом, шкала Мооса информирует только об относительной твёрдости минералов. Например, корунд (9) в 2 раза твёрже топаза (8), но при этом почти в 4 раза менее твёрдый, чем алмаз (10).

Благодаря ей, можно определить твердость минерала методом царапания, так как в этой шкале каждый последующий минерал своим острым концом царапает предыдущий.

Для удобства пользования каждый минерал данной шкалы можно вмонтировать с помощью эпоксидной смолы в конец короткой металлической трубки. Для определения твердости нужно выбрать ровную поверхность, что бывает трудно, так как у многих минералов края их неровных участков могут крошиться, что затрудняет точное определение твердости. Когда царапина или другой отпечаток оставлены на ровной поверхности, то видно, что несмотря на хрупкость, испытуемый минерал поддается пластической деформации под воздействием острого края эталонного минерала. Царапину следует проводить короткими осторожными движениями, чтобы не испортить образец. Когда испытуемый образец близок по твердости к стандарту, оставленный след необходимо слегка протереть и рассмотреть под лупой, чтобы убедится, что царапина действительно была сделана.

Иногда для определения твёрдости приходится пользоваться средствами, которые обычно бывают под рукой, хотя в некоторых случаях они бывают недостаточно точны (карандаш -1, соль поваренная - 2, ноготь - 2.5, медная монета - 3, железный гвоздь - 4, стекло - 5, стальной нож -6, напильник - 7). Не стоит забывать о том, что при определении твердости всегда следует испытывать свежую поверхность минерала. Определяя твердость минерала, лучше всего начинать со стекла, так как его значение твёрдости приходится примерно на середину шкалы. Важно помнить, что скрытокристаллические, тонкопористые и порошковатые разновидности минералов обладают ложными малыми твёрдостями. Например, гематит в кристаллах имеет твёрдость 6, а в виде красной охры меньше 4, что говорит о практически отсутствии сцепления в тонкодиспергированной массе гематита. В целом главная масса природных соединений обладает твердостью от 2 до 6. Наиболее твердые минералы, как правило, принадлежат к окислам и некоторым (чаще всего островным) силикатам.

Благодаря ей, можно определить твердость минерала методом царапания, так как в этой шкале каждый последующий минерал своим острым концом царапает предыдущий.

ТвёрдостьМинералАбсолютная твёрдость
1Тальк (Mg3Si4O10(OH)2)1
2Гипс (CaSO4•2h3O)3
3Кальцит (CaCO3)9
4Флюорит (CaF2)21
5Апатит (Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-))48
6Полевые шпаты (KAlSi3O8)72
7Кварц (SiO2)100
8Топаз (Al2SiO4(OH-,F-)2)200
9Корунд (Al2O3)400
10Алмаз (C)1500

Источники:

  • Г. Смит. Драгоценные камни - М.: Мир, 1984.

www.jewels-dreams.ru

Шкала Мооса

Шкала Мооса (минералогическая шкала твердости) – набор эталонных минералов для определения относительной твердости методом царапания. Предложена в 1811 году немецким минералогом Ф. Моосом (F. Mohs).      В качестве эталонов приняты 10 минералов, расположенных в порядке возрастания твердости:

1 – тальк;3 – кальцит;

4 – флюорит;

5 – апатит;

6 – ортоклаз;

7 – кварц;8 – топаз;

9 – корунд;

10 – алмаз.

          Что такое твердость минерала? В минералогии мирно сосуществуют несколько определений твердости минералов, например, такое: твердость камня – это сопротивление, которое оказывает его поверхность при попытке поцарапать ее другим камнем или иным предметом. Если какой-либо минерал оставляет царапину на эталонном минерале, например, на апатите, то твердость его больше или равна 5. Если минерал оставляет царапину на каком-либо эталонном минерале и сам «царапается» этим минералом, то твердость обоих минералов считают одинаковой.      Например, если минерал, который вы хотите определить, царапает флюорит (4), а его сам удалось процарапать апатитом (5), то его твердость можно обозначить как 4,5.

     Так как различные виды драгоценных камней имеют по меньшей мере такую же твердость, как и кварц (7), их легко можно отличить от внешне похожих на них «мягких» стеклянных изделий, имитирующих драгоценные камни, с помощью напильника (надфиля).

Иногда для определения твердости приходится пользоваться средствами, которые обычно бывают под рукой,

карандаш - 1, соль поваренная - 2, ноготь - 2.5,медная монета - 3, железный гвоздь - 4, стекло - 5, стальной нож - 6, напильник - 7

Для определения твердости нужно выбрать ровную поверхность. Царапину следует проводить короткими осторожными движениями, чтобы не испортить образец. Когда испытуемый образец близок по твердости к стандарту, оставленный след необходимо слегка протереть и рассмотреть под лупой, чтобы убедится, что царапина действительно была сделана. Определяя твердость минерала лучше всего начинать со стекла, так как его значение твердости приходится примерно на середину шкалы. Важно помнить, что скрытокристаллические, тонкопористые и порошковатые разности минералов обладают ложными малыми твёрдостями. Например, гематит в кристаллах имеет твердость 6, а в виде красной охры меньше 4

mineralog.livejournal.com


Смотрите также