Таблица твердости минералов
11.01.2016
Когда мы приходим в ювелирный магазин, мы выбираем украшение исключительно по его внешнему виду. Для нас важны дизайн, размер и цвет камней. И вряд ли кто-нибудь задумывался о твердости минералов. Да и зачем она вообще нужна?
Зачем измерять твердость камней
Любой каменщик ответит, что это очень важный критерий. От твердости горной породы зависит объем работы:
- сколько времени потребуется на обработку драгоценного элемента;
- какие инструменты использовать;
- как «раскрыть» минерал и т.д.
В ювелирном деле от твердости зависит еще и долговечность самоцвета. Чем дольше минерал сохраняет блеск, тем лучше он «держит полировку».
Что значит твердость камней и как ее узнать
Твердость минералов – сопротивляемость поверхности в процессе царапания ее другими горными породами или твердыми предметами.
Чтобы измерить твердость драгоценных камней, использовали разные способы, такие как: царапание, сверление, деформация поверхности и т.д. Однако, все эти пробы не увенчались большим успехом. Был необходим доступный, но надежный метод. В начале XIX века немецкий минералог Фридрих Моос предложил таблицу твердости минералов, которая используется и в наши дни.
Шкала твердости Мооса
Шкала твердости минералов (Мооса) – система ориентировочного оценивания твердости камней. Таблица нужна для сравнения материалов и определения, какой из них тверже или мягче. В нее входят десять эталонных горных пород, расположенных в последовательности от самого мягкого до самого твердого.
У каждого эталона есть свой номер. Например, тальк, в таблице твердости камней – самый мягкий минерал, поэтому он расположен под первым номером. Апатит имеет среднюю твердость и занимает пятую строчку. Алмаз принято считать самым прочным камнем по шкале Мооса, соответственно, он носит десятый номер. Элементы с показателем ниже семи являются мягкими, выше семи – твердыми.
Испытываемый камень царапает эталонный или, наоборот, царапается этим образцом. Если повреждения остаются и на образце, и на минерале, значит оба самоцвета имеют одинаковую твердость.
Стоит отметить, что одни и те же горные породы, добытые в разных местах, могут отличаться твердостью. К примеру, алмазы из Южного Уэльса намного крепче самоцветов из Южной Африки. А Цейлонские сапфиры прочнее кашмирских. Из-за разной прочности, в процессе огранки и полировки могут возникать сложности.
Как измерить твердость самоцветов в быту
Определить твердость минералов можно не только по шкале Мооса. Подручные средства, такие как: карандаши, поваренная соль, железные гвозди, стекло, человеческие ногти, медные монеты и т.д., могут помочь в этом. Самое главное для испытания прочности - поверхность минерала должна быть свежей.
Используя подручные средства, стоит запомнить:
- ноготь царапает гипс и более мягкие вещества;
- полевой шпат чуть тверже оконного стекла;
- нож с лезвием из стали с легкостью оставляет царапины на стекле, так как по своей прочности он близок к кварцу.
Ювелирные камни можно испытывать напильником. Особенно это касается алмазов, так как их твердость самая высокая.
Таблица Мооса
В таблице указано твердость минераллов.
Твердость по Моосу | Минерал | Абсолютная твердость | Чем можно поцарапать | Другие минералы с похожими свойствами |
1 | Тальк | 1 | Царапается ногтем | Графит |
2 | Гипс | 3 | Царапается ногтем | Галит, хлорит, слюда |
3 | Кальцит | 9 | Царапается медной монетой | Биотит. золото, серебро |
4 | Флюорит | 21 | Легко царапается ножом, оконным стеклом | Доломит, сфалерит |
5 | Апатит | 48 | С усилием царапается ножом, оконным стеклом | Гематит, лазурит |
6 | Ортоклаз | 72 | Царапается напильником | Опал, рутил |
7 | Кварц | 100 | Поддается обработке алмазом, царапает стекло. | Гранат, турмалин |
8 | Топаз | 200 | Поддается обработке алмазом, царапает стекло | Берилл, шпинель, аквамарин |
9 | Корунд | 400 | Поддается обработке алмазом, царапает стекло | Сапфир, рубин, карбид вольфрама |
10 | Алмаз | 1600 | Режет стекло | Эльбор |
Другие способы измерения прочности
Существуют и другие методы измерения твердости горных пород: Бринелля, Виккерса, Роквелла, а также при помощи специальных приборов.