Шкала твердости минералов Мооса ( / m oʊ z / ) представляет собой качественную порядковую шкалу от 1 до 10, характеризующую стойкость минералов к царапанию посредством способности более твердого материала царапать более мягкий материал.
Шкала была введена в 1812 году немецким геологом и минералогом Фридрихом Моосом в его книге «Versuch einer Elementar-Methode zur naturhistorischen Bestimmung und Erkennung der Fossilien» ; [1] [2] это одно из нескольких определений твердости в материаловедении , некоторые из которых носят более количественный характер. [3]
Метод сравнения твердости путем наблюдения за тем, какие минералы могут царапать другие, имеет глубокую древность и упоминается Теофрастом в его трактате « О камнях» , ок. 300 г. до н.э. , за ним последовал Плиний Старший в своей Naturalis Historia , ок. 77 год нашей эры . [4] [5] [6] Шкала Мооса полезна для идентификации минералов в полевых условиях, но не является точным показателем того, насколько устойчивы материалы в промышленных условиях. [7]
Шкала твердости минералов Мооса основана на способности одного природного образца минерала заметно царапать другой минерал. Все образцы вещества, использованные Моосом, представляют собой разные минералы. Минералы – это химически чистые твердые вещества, встречающиеся в природе. Горные породы состоят из одного или нескольких минералов. На момент создания шкалы алмазы , как самое твердое из известных природных веществ, находились на вершине шкалы. Твердость материала измеряется по шкале путем определения самого твердого материала, который данный материал может поцарапать, или самого мягкого материала, который может поцарапать данный материал. Например, если какой-либо материал царапается апатитом , а не флюоритом , его твердость по шкале Мооса будет между 4 и 5. [8]
«Поцарапать» материал для целей шкалы Мооса означает создание неупругих дислокаций, видимых невооруженным глазом. Часто материалы с более низким числом Мооса могут создавать микроскопические неупругие дислокации на материалах с более высоким числом Мооса. Хотя эти микроскопические дислокации являются постоянными и иногда вредными для структурной целостности более твердого материала, они не считаются «царапинами» для определения числа по шкале Мооса. [9]
Каждое из десяти значений твердости по шкале Мооса представлено эталонным минералом , большая часть которого широко распространена в горных породах.
Шкала Мооса является порядковой шкалой . Например, корунд (9) в два раза тверже топаза (8), а алмаз (10) в четыре раза тверже корунда. В таблице ниже показано сравнение с абсолютной твердостью, измеренной склерометром , с наглядными примерами. [10] [11]
Ниже представлена таблица дополнительных материалов по шкале Мооса. Некоторые из них имеют твердость между двумя эталонными минералами по шкале Мооса. Некоторым твердым веществам, не являющимся минералами, присвоена твердость по шкале Мооса. Однако если вещество на самом деле представляет собой смесь других веществ, определение твердости может оказаться затруднительным или может ввести в заблуждение или оказаться бессмысленным. Например, в некоторых источниках граниту присвоена твердость 6 или 7 по шкале Мооса, но это горная порода, состоящая из нескольких минералов, каждый из которых имеет свою твердость по шкале Мооса (например, гранит, богатый топазом, содержит: топаз - твердость 8, кварц - твердость 7, ортоклазовый полевой шпат - твердость 6, плагиоклазовый полевой шпат - твердость от 6 до 6,5, слюда - твердость от 2 до 4).
Несмотря на недостаточную точность, шкала Мооса полезна для полевых геологов, которые используют ее для грубой идентификации минералов с помощью скретч-наборов. Твердость минералов по шкале Мооса обычно можно найти в справочных таблицах.
Твердость по Моосу полезна при фрезеровании . Это позволяет оценить, какой тип мельницы и мелющего средства лучше всего измельчит данный продукт, твердость которого известна. [20]
Шкала используется производителями электроники для проверки устойчивости компонентов плоских дисплеев (таких как защитное стекло для ЖК-дисплеев или герметизация для OLED ), а также для оценки твердости сенсорных экранов в бытовой электронике. [21]
Сравнение твердости по Моосу и твердости по Виккерсу : [22]
В demselben Jahre (1812) wurde MOHS als Professor am Joanneum angestellt und veröffentliche den ersten Teil seines Werkes «Versuch einer Elementarmethode zur naturhistorischen Bestimmung und Erkennung der Fossilien» , в welcher die bekannte Härteskala aufgestellt wurde.[В том же году (1812) МОС был принят на должность профессора в Джоаннеуме и опубликовал первую часть своей работы «Попытка элементарного метода естественно-исторического определения и распознавания окаменелостей» , в которой известная твердость были установлены весы.]
Адамас
: Шесть его разновидностей. Два средства.
Методы проверки драгоценных камней.