Шкала Мооса
Шкала́ Мо́оса (минералоги́ческая шкала́ твёрдости) — десятибалльная шкала относительной твёрдости поверхности минералов. Если минерал царапает эталонный минерал из шкалы, его твёрдость по шкале выше; если он царапается эталоном — ниже[1].
| Шкала Мооса | |
|---|---|
 | |
 Медиафайлы на Викискладе |
Разбиение шкалы по баллам основано на наборе эталонных минералов. В качестве эталонов приняты 10 минералов, расположенных в порядке возрастающей твёрдости[2].
Шкала служит для определения минералов. Предназначена для ориентировочной оценки и сравнения относительной твёрдости материалов методом царапания.
История
Шкала и метод для определения твёрдости минералов был предложен в 1811 году немецким минералогом Фридрихом Моосом (1773—1839).
Описание
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 царапается флюоритом, то его твёрдость находится в диапазоне от 4 до 5.
Предназначена для грубой сравнительной диагностики твёрдости материалов по критерию мягче-твёрже. Испытываемый материал либо царапает эталонный образец и его твёрдость по шкале Мооса выше, либо царапается эталоном и его твёрдость ниже эталона. Известное исключение — кианит, твёрдость которого параллельно длинной стороне кристалла — 4,5, а поперёк — 7,5[3]; то есть он может как царапаться эталоном (например, ортоклазом), так и царапать эталон. Таким образом, оценка по шкале Мооса характеризует только относительную твёрдость минералов или материалов. Например, корунд (9) в 2 раза твёрже топаза (8), но при этом в 4 раза менее твёрдый, чем алмаз (10).
Шкала твёрдости минералов
В таблице приведено соответствие твёрдости по шкале Мооса с абсолютной твёрдостью, измеренной склерометром:
| Твёрдость по Моосу | Эталонный минерал | Абсолютная твёрдость | Изображение | Обрабатываемость | Другие минералы и материалы с аналогичной твёрдостью |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Тальк (Mg3Si4O10(OH)2) | 1 |  | Царапается ногтем | Графит |
| 2 | Гипс (CaSO4·2H2O) | 3 |  | Царапается ногтем | Галит, хлорит, слюда |
| 3 | Кальцит (CaCO3) | 9 |  | Царапается медью | Биотит, золото, серебро |
| 4 | Флюорит (CaF2) | 21 |  | Легко царапается ножом, оконным стеклом | Доломит, сфалерит |
| 5 | Апатит (Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-)) | 48 |  | С усилием царапается ножом, оконным стеклом | Гематит, лазурит |
| 6 | Ортоклаз (KAlSi3O8) | 72 |  | Царапает стекло. Обрабатывается напильником | Опал, рутил |
| 7 | Кварц (SiO2) | 100 |  | Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло | Гранат, турмалин, кремний |
| 8 | Топаз (Al2SiO4(OH-,F-)2) | 200 |  | Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло | Берилл (гелиодор, аквамарин, изумруд), шпинель, |
| 9 | Корунд (Al2O3) | 400 |  | Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло | Разновидности корунда — |
| 10 | Алмаз (C) | 1600 |  | Режет стекло | Среди искусственных — эльбор, природных аналогов не существует |
Альтернативные методы определения твёрдости
Помимо шкалы Мооса есть и другие более точные методы определения твёрдости минералов c помощью приборов[4].
Различные шкалы твёрдости трудно однозначно соотнести друг с другом. Практически приняты несколько более точных систем измерения твёрдости материалов, ни одна из которых не покрывает весь диапазон шкалы Мооса.
Для приблизительного определения твёрдости в быту можно использовать[5]:
- простой карандаш — 1; соль поваренная — 2; ноготь — 2,5; медная монета — 3; железный гвоздь — 4; стекло — 5; стальной нож — 6; напильник — 7.
Другие методы:
Примечания
Литература
- Мооса шкала // Многоножки — Мятлик. — М. : Советская энциклопедия, 1954. — С. 268. — (Большая советская энциклопедия : [в 51 т.] / гл. ред. Б. А. Введенский ; 1949—1958, т. 28).
- Поваренных А. С. Вычисление твёрдости минералов по Моосу на основании кристаллохимических данных // Минералогический сборник Львовского геологического общества. 1959. № 13. С. 84—106.
- Поваренных А. С. Твёрдость минералов. Киев: Издательство АН УССР, 1963. 304 с.
Ссылки
- Шкала Мооса на сайте МГУ.
- 10 ступеней шкалы Мооса на сайте «Научная Россия», 2014.