Каталог
  

Вода шкала мооса


Шкала Мооса (минералогическая шкала твёрдости)

Шкала твердости предложена в 1811 немецким минералогом Фридрихом Моосом. Предназначена для грубого сравнения относительной твёрдости материалов. Если испытываемый материал царапает эталон — его твёрдость по шкале Мооса выше, иначе его твёрдость ниже эталона.

Твердость Минерал Название химического вещества Химическая формула
1 Тальк - Mg3Si4O10(OH)2
2 Галит (каменная соль) Хлорид натрия NaCl
3 Кальцит (известковый шпат) Карбонат кальция CaCO3
4 Флюорит (плавиковый шпат) Фторид кальция CaF2
5 Апатит - Ca5(PO4)3
6 Калиевый полевой шпат (ортоклаз) - K(AlSi3O8)
7 Кварц Диоксид кремния SiO2
8 Топаз - Al2SiO4
9 Корунд - Al2O3
10 Алмаз Углерод C

Твердость некоторых веществ по шкале Мооса

Вещество Твердость
Агат 6-7
Алебастр 1,7
Антрацит 2
Сурьма 3
Асбест 2
Асфальт 1-2
Висмут 2,5
Бор 9,5
Цезий 0,2
Олово 1,8
Калий 0,5
Фосфор 0,5
Германий 6,25
Графит 1,2
Алюминий 2,9
Магний 2
Хром 9
Иридий 6,5
Кадмий 2
Кальцит 3
Карборунд 9,5-10
Кобальт 5,5
Кремний 7
Литий 0,6
Магнетит 6
Марганец 5
Медь 3
Латунь 3,5-4
Мрамор 3-4
Никель 3,8
Сталь 5-8,5
Вести 1,5
Осмий 7
Палладий +4,8
Платина 4,3
Пирит 6,3
Рубидий 0,3
Гипс 1,6-2
Селен 2
Сера 2
Стекло От 4,5 до 6,5
Слюда 2,8
Натрий 0,4
Серебро 2,7
Стронций 1,8
Теллур 2,3
Ванадий 6
Кальций 1,5
Воск (0 °C) 0,2
Сплав Вуда 3
Цинк 2,5
Циркон 8
Золото 2,5
Железо 4,5

uralzsm.ru

Шкала Мооса

Шкала́ Мо́оса (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 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 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). Трудно измерить абсолютную твердость алмаза, но различные методы определения относительной твердости дали цифры, указывающие, что алмаз в 90-180 раз тверже корунда. Гранильщики опытным путем нашли, что твердость алмаза меняется в зависимости от направления в кристалле, причем направление, соответствующее грани октаэдра, характеризуется наибольшей твердостью, а направление, отвечающее грани куба,- наименьшей. Эти наблюдения подтверждаются многочисленными детальными исследованиями твердости алмаза при шлифовке в различных направлениях.

В приведённой ниже таблице приведено соответствие твёрдости по шкале Мооса с абсолютной твёрдостью, измеренной склерометром.

Для практических целей полезно запомнить, что ноготь оставляет царапину на гипсе и более мягких веществах и что обычное оконное стекло немного мягче полевого шпата, тогда как стальное лезвие ножа немного тверже полевого шпата, приближаясь по твердости к кварцу, и легко царапает стекло.

Поскольку различные виды драгоценных камней имеют по меньшей мере такую же твердость, как и кварц, их легко отличить от внешне на них похожих мягких стеклянных изделий с помощью напильника; до того как ввели в употребление рефрактометр, это был практически единственный в ювелирном деле способ проверки граненых камней.

Говоря, что камень имеет твердость 7, мы подразумеваем, что он не царапает кварц, а кварц не царапает его. Номер по шкале твердости указывает только на порядок в распределении по твердости, но не имеет какого-либо количественного значения. Это важно учитывать, так как здесь часто допускают ошибку. Нельзя, например, считать, что алмаз (10) вдвое тверже апатита (5) или что твердость топаза и шпинели (8) составляет 80% твердости алмаза. В действительности интервал между алмазом и корундом гораздо больше, чем между корундом и тальком - самым мягким из минералов.

Промежуточные степени твердости выражаются в виде дробей. Так, число 8,5, относящееся к хризобериллу, означает, что он царапает топаз примерно так же, как сам царапается корундом. Гранат пироп несколько тверже кварца (7) и несколько мягче берилла (7,5), поэтому его твердость обозначается как 7,5. 

Подборка полезных, интересных статьей и обзоров из мира ювелирного искусства

ЮВЕЛИРНЫЕ КАМНИ:

МЕНЮ:

www.artclayrussia.ru

Записки камнерезчика. Для чего нужна шкала Мооса?

А для драгоценных камней твердость очень важна еще и потому, что именно твердость определяет долговечность самоцвета, от твердости зависит долговечность полировки камня (в таких случаях говорят, что камень «хорошо держит полировку») и его блеск.

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.

Для измерения твердости минералов делались попытки применить всевозможные методы, основанные на сопротивлении камней царапанию, истиранию, сверлению, деформации поверхности… Но все эти попытки не имели успеха. Нужен был простой, надежный и всем доступный метод. И вот наконец, чтобы упростить различение минералов по твердости, в 1811 г. немецким минералогом Фридрихом Моосом (F. Mohs) была предложена шкала твердости, которая широко применяется до сих пор, повсюду и всеми — геологами, минералогами, камнерезчиками, ювелирами. Эту шкалу стали называть шкалой твердости минералов, или шкалой Мооса.

Шкала Мооса — это минералогическая шкала твердости, набор эталонных минералов для определения относительной твердости методом царапания. В качестве эталонов приняты 10 минералов, расположенных в порядке возрастающей твердости:

1. Тальк. 2. Гипс (каменная соль). 3. Кальцит (известковый шпат). 4. Флюорит (плавиковый шпат). 5. Апатит. 6. Полевой шпат. 7. Кварц. 8. Топаз. 9. Корунд.

10. Алмаз.

Твердость минерала по шкале Мооса выражают номером соответствующего минерала-эталона, например, твердость талька — 1, алмаза — 10, апатита — 5. 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.

Шкала Мооса очень удобна для практического применения, однако величина твердости, определяемая с ее помощью, весьма относительна и неточна. Более точное определение твердости производится, например, с помощью склерометра. Следует помнить, что номер по шкале Мооса указывает только на порядок в распределении минералов по твердости (мягче, тверже, такой же), но не имеет какого-либо количественного значения.

Для практических («походных») целей можно запомнить, что: — человеческий ноготь оставляет царапину на гипсе (и более мягких минералах); — кусочек обычного оконного стекла немного мягче полевого шпата;

 — лезвие стального ножа немного тверже полевого шпата, но немного мягче кварца.

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). До того, как ввели в употребление рефрактометр, это был практически единственный метод проверки ограненных камней. Теги: камни, минерал, измерения

shkolazhizni.ru

Шкала Мооса. Определение твёрдости камней.

О драгоценных и полудрагоценных камнях Комментарии и отзывы о сайте подробней... Более двухсот лет геммологи всего мира пользуются шкалой грубого разграничения твердости минералов. Составленная в 1811-м году немецким ученым Фридрихом Моосом (Carl Friedrich Christian Mohs, 1773-1839), она не утратила актуальности до сих пор. Принцип сравнительного определения твердости пород оказался на редкость удобным. Даже далеко не эталонные параметры человеческого ногтя нашли применение в таблице. Следует признать, что метод выявления устойчивости любого минерала к процарапывынию для установления показателей его твердости и прост, и остроумен. Моос предложил взять десять весьма распространенных пород – от самой мягкой до самой твердой – и расположить их в таблице так, чтобы с нарастанием номера возрастала степень прочности межмолекулярных связей минерала, понимаемая наукой как твердость.

Естественно ожидать, что самый мягкий минерал (тальк) не в состоянии оставить царапину ни на одном из более прочных материалов. Самый твердый – алмаз – прорезает след на любом из камней естественного происхождения.

Диагностируемый минерологом камень может быть испытан процарапыванием любым из эталонных образцов – что позволяет определить относительную и предположить (пусть и весьма приблизительно) абсолютную твердость породы. К примеру, зеленый прозрачный минерал, царапаемый топазом, и оставляющий след на кварце, вполне может оказаться бериллом. Камень, похожий на изумруд и найденный на Урале, при проверке не способен процарапать горный хрусталь, зато оставляет след на ортоклазе. Значит, это – хризолит. Несмотря на условность и несовершенство подобной классификации (многие минералы характеризуются твердостью достаточно широкого диапазона), таблица Мооса прижилась как удобное прикладное средство диагностики камня. Для геммологов подобные характеристики обрабатываемых материалов оказались ключевыми: твердость драгоценного камня – показатель его устойчивости к абразивному износу, определяющий сферу практического использования кристалла. Список минералов, использованных Моосом для построения таблицы эталонов твердости, остался неизменным, однако к нашему времени дополнился аналогами, помогающими диагностировать испытуемые образцы:
  • Тальк. Тальк наиболее мягкий минерал, абсолютная твердость (определяется инструментальным методов в лабораторных условиях) равна единице. Поддается процарапыванию ногтем (твердость около 2,5 единиц). Сходными параметрами обладает графит.
  • Гипс. Гипс более чем вдвое тверже талька, однако почти так же легко процарапывается ногтем. Слюда, кристаллы поваренной соли, некоторые другие хлориты характеризуются подобным уровнем твердости.
  • Кальцит. Он же известковый шпат, почти втрое превосходит слюду по твердости, и уже не поддается ногтю. Зато его без затруднений царапает стальное лезвие перочинного ножа (твердость около 5,5 единиц), а также медь и ее сплавы. Благородные металлы – червоное золото, чистое серебро, а также слоистый биотит тверды в той же мере, что и кальцит.
  • Флюорит. Или плавиковый шпат, поддается стальному резцу и осколку стекла, но более чем вдвое превосходит твердостью предыдущий эталонный минерал. Сходной твердостью (но меньшей эстетической выразительностью самоцветных камней) характеризуются доломит и сфалерит.
  • Апатит. Апатит, востребованный ювелирной промышленностью самоцвет, процарапывается не всякой сталью. Он в два с лишним раза тверже флюорита. Оконное стекло оставляет малозаметную царапину на поверхности апатита. Строго блестящий гематит и ослепительно синий лазурит столь же тверды, как и апатит.
  • Ортоклаз. Ортоклаз, он же полевой шпат, примерно вдвое более тверд, нежели апатит. Ортоклаз уже сам царапает стекло, и поддается только твердосплавным сталям. Опал и часто врастающий в кристаллы рутил характеризуются твердостью ортоклаза.
  • Кварц. Кварц в полтора раза тверже ортоклаза. Обрабатывать кварц можно корундами и алмазом. Оцвеченная разновидность окиси кремния – гранат – и двуцветный турмалин не менее тверды, чем горный хрусталь (то есть кристаллический кварц).
  • Топаз. Топаз один из весьма твердых самоцветов. Он вдвое тверже кварца, и сходен по твердости со шпинелью и аквамарином.
  • Корунд. Корунд вчетверо более тверд, чем топаз. В одном ряду с корундом стоят карбид вольфрама (в последние годы ювелиры научились делать из этого материала впечатляющие мужские кольца), сапфиры, рубины.
  • Алмаз. Алмаз чемпион твердости среди минералов природного происхождения. Он вчетверо тверже корунда, и даже теоретически приближается к пределу возможной твердости для любых материальных объектов.
Подбирая материалы для натурного варианта шкалы Мооса, следует знать: минералы, добытые в разных месторождениях, могут существенно различаться твердостью. Австралийские алмазы тверже южноафриканских. Сапфиры Шри-Ланки тверже любого рубина, а сапфиры из штата Кашмир – мягче... Практикующему минерологу полезно иметь в арсенале инструментов набор эталонов Мооса, вмонтированных (для удобства пользования) в металлические трубчатые оправы. Без самого дорого элемента шкалы – алмаза – можно и обойтись, заменив его эльбором, искусственным материалом, по твердости близким к природному алмазу. Диагностику материалов следует проводить аккуратными короткими движениями эталонных образцов по плоской (и желательно гладкой) поверхности. Нанесенные царапины необходимо рассматривать при оптическом увеличении: невооруженный глаз не всегда в состоянии отличить, какой именно из испытуемых материалов раскрошился, а какой уцелел. Поскольку основная масса минералов естественного происхождения обладает твердостью в диапазоне от 2-х до 6-ти единиц, проверку полезно начинать с процарапывания исследуемого образца апатитом или стеклом (твердость 5). Нужно иметь в виду, что различные плоскости кристаллов одного минерала в некоторых случаях могут обладать различными показателями твердости (таков, в частности, кианит) – что само по себе является характерным диагностическим признаком. Отдельные материалы, структура которых отлична от кристаллической, могут давать ложные результаты исследования. Гематит, находимый в агрегатном состоянии красной охры, может показаться менее твердым, чем есть на самом деле. Проверка ювелирных вставок, проводимая с целью определения подлинности камня, должна затрагивать участки камня, скрытые от наблюдателя оправой. Оставляя царапину на видимой грани драгоценного камня, можно испортить дорогое изделие! Справедливости ради нужно отметить, что попытки создать еще более подробную шкалу относительной твердости минералов предпринимались и после Мооса – однако настоящий успех пришелся на долю универсальной шкалы относительной твердости, созданной Карлом Фридрихом Моосом. Все камни

finesell.ru


Смотрите также