Для чего используется шкала мооса

Шкала твердости Мооса

Шкала Мооса (минералогическая шкала твёрдости) представляет собой качественную порядковую шкалу, характерезующую стойкость различных минералов к царапанию. Используется для определения относительной твердости образцов минералов.

Основана на способности более твердого материала царапать более мягкий материал.

Шкала содержит 10 минералов в качестве эталонных, упорядочивая их в порядке возрастания твердости от очень мягкого (тальк) до очень твердого (алмаз).

Все минералы из таблицы, кроме алмаза, относительно распространены и их легко или недорого получить.

Если минерал царапет эталон, значит его твердость — выше, если он царапается эталоном — ниже.

Шкала Мооса создана в 1812 году и названа в честь изобретателя немецкого геолога и минеролога Фридриха Мооса. С тех пор было изобретено множество различных методов определения твердости: метод Бринеля, Кнупа, Роквелла, Шора, Виккерса.

Определение твердости по Моосу — это относительное целочисленное сравнение устойчивости к царапинам.

Другие методы измерения твердости оперируют устойчивостью к вдавливанию. Для испытаний используется «Индентор» который вдавливается в исследуемый образец с тщательно измеренной силой. Затем размер или глубина выемки на образце и величина силы используются для расчета значения твердости. Поскольку в каждом из этих тестов используются разные аппараты и разные расчеты, их нельзя сравнивать напрямую друг с другом.

Шкала Мооса получила широкое распространение т.к. метод определения твердости прост в исполнении, недорог и люди быстро его понимают.

Несмотря на недостаточную точность, шкала актуальна для полевых геологов, которые используют её для грубой идентификации минералов когда исследуются легко идентифицируемые образцы или когда нет возможности использовать более сложные тесты.

Ниже представлена расширенная таблица веществ, минералов, драгоценных камней:

© 2014-2021 Все права на материалы, находящиеся на сайте, охраняются в соответствии с законодательством РФ.

Источник

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 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).

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

Твёрдость по Моосу	Эталонный минерал	Абсолютная твёрдость	Изображение	Обрабатываемость	Другие минералы с аналогичной твердостью
1	Тальк (Mg3Si4O10(OH)2)	1		Царапается ногтем	Графит
2	Гипс (CaSO4·2H2O)	3		Царапается ногтем	Галит, хлорит, слюда
3	Кальцит (CaCO3)	9		Царапается медной монетой	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		Царапается напильником	Опал, рутил
7	Кварц (SiO2)	100		Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло	Гранат, турмалин
8	Топаз (Al2SiO4(OH-,F-)2)	200		Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло	Берилл, шпинель, аквамарин
9	Корунд (Al2O3)	400		Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло	Сапфир, рубин, карбид вольфрама
10	Алмаз (C)	1600		Режет стекло	Эльбор

Помимо шкалы Мооса есть и другие методы определения твёрдости, но различные шкалы твёрдости нельзя однозначно соотнести друг с другом. Практикой приняты несколько более точных систем измерения твёрдости материалов, ни одна из которых не покрывает весь спектр шкалы Мооса.

См. также

Полезное

Смотреть что такое «Шкала Мооса» в других словарях:

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… … Википедия

ШКАЛА МООСА — ШКАЛА МООСА, шкала ТВЕРДОСТИ, используемая геологами для определения относительной твердости минералов путем сравнения с твердостью десяти стандартных минералов. Была создана в 1812 г. немецким минерологом Фридрихом Моосом (1773 1839). Самый… … Научно-технический энциклопедический словарь

ШКАЛА МООСА — предложенный Моосом определенный набор м лов с последовательно возрастающей твердостью. См. Шкала твердости. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия

шкала Мооса — (для относительной твёрдости угля) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN Mohs scale … Справочник технического переводчика

шкала Мооса — Moso skalė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Mineralų kietumo skalė, kurią sudaro 10 kietumo etalonų, pvz., talko kietumas – 1, deimanto – 10. atitikmenys: angl. Mohs hardness scale; Mohs scale vok. Härteskala nach Mohs … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

шкала Мооса — Moso skalė statusas T sritis chemija apibrėžtis Mineralų kietumo skalė, kurią sudaro 10 kietumo etalonų, pvz., talko kietumas 1, deimanto – 10. atitikmenys: angl. Mohs scale rus. шкала Мооса … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Мооса шкала — 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… … Википедия

Шкала твердости — 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… … Википедия

ШКАЛА ТВЕРДОСТИ — шкала для определения твердости м лов. Для к лов большинства м лов тв. в разл. направлениях неодинакова (анизотропия тв.), что обусловливается их внутренним строением. Кроме того, различают тв. по царапанию, вдавливанию и шлифованию. Точное… … Геологическая энциклопедия

Шкала Протодьяконова — шкала коэффициента крепости горной породы. Разработана в нач. 20 в. Протодьяконовым М.М. Является одной из первых классификаций пород. Основывается на измерении трудоемкости их разрушения при добывании. Коэффициент крепости f по шкале проф. М.М.… … Википедия

Источник

Шкала Мооса: минералы и их характеристики

В статьях об украшениях с самоцветами нередко встречается словосочетание «шкала Мооса» – авторы поясняют, какова твердость камней, рассказывают о преимуществах того или иного минерала, опираясь на эту числовую систему. Разберемся, для чего она нужна и какие камни ее составляют.

Драгоценные и поделочные камни имеют разную твердость. Эта характеристика очень важна: от нее зависит износостойкость минерала, а также выбор способа отделки. У ювелиров не было единой системы работы с этой «величиной», пока немецкий ученый Фридрих Моос не предложил определять твердость методом царапания эталонных образцов. Геммолог выбрал десять известных пород, которые затем расположил в порядке возрастающей твердости: тальк, гипс, кальцит, флюорит, апатит, ортоклаз, кварц, топаз, корунд, алмаз. Шкала Мооса оказалась удобной, потому используется до сих пор.

Первую позицию в системе занимает тальк ‒ самый мягкий из представленных минералов. Поцарапать его не трудно, а вот повредить другой камень тальком невозможно, потому твердость минерала приняли за единицу. Несмотря на «хрупкость», тальк огнеупорен и не подвержен воздействию кислот, поэтому некоторые разновидности минерала (стеатит, талькохлорит, благородный тальк) используют для резьбы.

Осадочный минерал гипс имеет твердость, равную двум. Он мягок, его легко повредить, но минералы подобные тальку царапает. Интересно, что из тонковолокнистого гипса (селенит) делают украшения, сувениры, шкатулки. Предметы отличаются нежными кремовыми оттенками и шелковистым блеском, стоит ли говорить ‒ обращаться с ними нужно аккуратно.

На третьем месте ‒ породообразующий кальцит. Минерал обладает стеклянным блеском, а его цвет зависит от примесей. Поцарапать кальцит можно практически любым металлическим предметом. Разновидности минерала ‒ кальцитовый оникс и симбирцит ‒ используют для изготовления резных изделий и украшений.

Флюорит или плавиковый шпат ‒ минерал хрупкий, он боится кислот и легко царапается ножом, стеклом. Ювелиры ценят его за яркую окраску, часто с включениями, образующими красивый рисунок. Украшения из флюорита стали делать не так давно ‒ «капризный» камень требует бережного обращения.

Пятую позицию занимает апатит. Этот минерал обладает красивым стеклянным блеском, его с трудом можно поцарапать стеклом или монеткой, но он все же достаточно хрупкий и боится солнечных лучей ‒ может менять цвет. В продаже можно встретить бусы, браслеты, серьги из апатитов ‒ их нередко выдают за бериллы, турмалины и даже топазы.

Ортоклаз или полевой шпат в ювелирном деле практически не используют. Камень устойчив к царапанию ножом и пригодится, если вы решите сделать надпись на гипсовой вазочке или стекле. Твердостью ортоклаза обладают поделочные камни рутил и опал ‒ износостойкие минералы часто используют для изготовления ювелирной бижутерии.

Твердость седьмого уровня присуща кварцу. Минерал устойчив к механическому воздействию: следов от стального лезвия ножа и подобных ему предметов не останется. А вот ронять украшение с кварцем не стоит ‒ хрупкий камень может расколоться. Кварцу соответствуют многие полудрагоценные и поделочные камни: это аметист, горный хрусталь, агат, цитрин, халцедон, оникс, раухтопаз и другие.

На восьмом месте ‒ топаз. Он царапает стекло, а также может оставить след на поверхности соседа по шкале ‒ любого кварца. Шпинель, берилл и аквамарин соответствуют топазу по твердости.

Корунд (сапфир, рубин) ‒ эталон твердости, оставить след на гранях этого минерала может только алмаз. Камень огнеупорен и износостоек, а значит, будет выглядеть презентабельно не один десяток лет. Этими свойствами в том числе и объясняется высокая цена камня.

Высшую ступень в системе Мооса занимает алмаз. Повредить его другим минералом невозможно, а максимальная твердость позволяет отличать от других «прозрачных» камней. Такая характеристика делает алмаз востребованным материалом не только в ювелирном деле, но и техническом производстве.

Чем полезна шкала Мооса?

Шкала твердости Мооса достаточно условна и дает лишь относительные значения: камень с высоким числовым значением царапает камень с меньшим числовым значением. Но даже при таком подходе полезна:

• зная значения твердости минералов, можно отличить драгоценные и полудрагоценные камни от подделок, особенно от стеклянных имитаций.

• позволяет найти одинаковые по твердости камни и, в случае необходимости, заменить одни другими.

• некоторые камни бижутерных изделий можно легко повредить, знание их характеристик поможет правильно хранить и использовать украшения с минералами в повседневной жизни.

Источник

Твердость минералов по Шкале Мооса

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

Состоит из 10 эталонов твердости: тальк — 1; гипс — 2; кальцит — 3; флюорит — 4; апатит — 5; ортоклаз — 6; кварц — 7; топаз — 8; корунд — 9; алмаз — 10.

Минералы с индексом ниже 7 считаются мягкими, выше 7 — твердыми.

В целом главная масса природных соединений обладает твердостью от 2 до 6.

Шкала твердости предложена в 1811 году немецким минералогом Фридрихом Моосом.

Промежуточные степени твердости камня выражаются в виде дробей. Так, число 8 1/2, 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 1/2), поэтому его твердость обозначается как 7 1/4.

Важно помнить, что скрытокристаллические, тонкопористые и порошковатые разности минералов обладают ложными малыми твердостями. Например, гематит в кристаллах имеет твердость 6, а в виде красной охры меньше 4.

Образцы одних и тех же минералов, полученные из разных мест, отличаются друг от друга по сложности процесса огранки и полировки. Об алмазах с Калимантана и из Нового Южного Уэльса говорят, что они существенно тверже алмазов из Южной Африки и из других мест и что при их огранке возникают трудности.

Шкала Мооса предназначена для грубой сравнительной оценки твердости материалов по системе мягче-тверже. Испытываемый материал либо царапает эталон и его твердость по шкале Мооса выше, либо царапается эталоном и его твердость ниже эталона. Таким образом, шкала Мооса информирует только об относительной твердости минералов.

Помимо шкалы Мооса, конечно же есть и другие методы определения твердости минералов, но различные шкалы твердости нельзя однозначно соотнести друг с другом. Практикой приняты несколько более точных систем измерения твердости материалов, ни одна из которых не покрывает весь спектр шкалы Мооса.

Заказать независимую товароведческую экспертизу

Нажимая кнопку «Отправить», вы автоматически выражаете согласие на обработку своих персональных данных и принимаете условия Пользовательского соглашения.

Бытовые средства измерения твердости

Для практических целей хорошо запомнить:

Классификация природных каменных материалов по твердости

Линейная твердость

Линейная твердость определяется абсолютной шкалой твердости, а не шкалой Мооса. Вот абсолютная шкала твердости:

Источник

Что такое шкала Мооса и как по ней определить подделку

При характеристике каждого самоцвета описывается его твёрдость по шкале Мооса. А известно ли вам, почему именно по ней сравниваются все минералы и что значат указанные цифры?

Предлагаем расширить свой кругозор.

История вопроса

Метод определения устойчивости к царапанью минералов и соответствующая шкала появилась только в XIX веке. Основной вклад внёс учёный, именем которого и названа таблица – Карл Фридрих Моос.

Первые попытки

Ещё с древности философы и алхимики замечали, что минералы различаются между собой не только цветом, но и прочностью. Одни буквально крошатся в руках, а другие царапают даже металлы.

Учёные Средних веков пытались классифицировать камни по субъективным впечатлениям об их хрупкости. Затем стали применять напильник: им пытались распилить камень. Если это получалось, то минерал считался хрупким, если нет, твёрдым.

Так продолжалось до тех пор, пока в 1811 году Фридрих Моос не предложил определять прочность путём царапанья минералов образцами с известными показателями.

Заслуга Вернера

В 1722 г. математик из Франции Рене Реомюр, а в 1724 г. в Германии Абраам Вернер высказали идею царапать камни другим минералом, признанным наиболее твёрдым из всех пород. Но они не довели дело до конца, определяя прочность небольшого числа минералов. Систематизировать их Вернер стал не только по твёрдости, но и по цвету, запаху, весу и даже вкусу.

При его жизни все минералы делились на 4 группы:

Позже именно этот способ царапанья минералов эталоном с известной прочностью лег в основу определения твёрдости Моосом. Таким образом, Вернера можно назвать идейным вдохновителем создателя таблицы, но вся слава досталась именно Моосу.

Суть метода и поиски учёных

Принцип метода оказался прост: Моос взял гипс и не смог им поцарапать ни один другой камень. Его твёрдость он условно определил как 1.

Следующие минералы он расположил в порядке возрастания твёрдости. Последним камнем под номером 10 оказался алмаз, который не мог поцарапать ни один другой самородок.

Например, твердость равна 7 в том случае, если ни исследуемый самоцвет, ни кварц не повреждают друг друга.

Выбранные эталоны

Учёный выбрал 10 минералов, соответствие одному из которых и называется твёрдостью по шкале Мооса.

В таблице перечислены минералы – эталоны твёрдости.

Количественные величины

Шкала Мооса – отражение относительной прочности камней. То есть, если на первом месте стоит тальк, а на 10 – алмаз, то это не значит, что разница между их твёрдостью кратна всего 10.

На самом деле алмаз твёрже талька в 1500 раз. Измеряется абсолютная твёрдость всех самородков на специальных приборах – склерометрах.

Вот так выглядит расширенная таблица минералов с абсолютными показателями.

Кажущиеся недостатки

Несмотря на условность показателей, все попытки доработать шкалу не получали признания. Учёным казалось неверным брать за эталон кальцит из-за того, что его твёрдость меняется. Но аналогичный ему минерал галенит также не стал идеальным по этому показателю.

Поэтому единственной признанной во всем мире системой классификации минералов по твёрдости остается шкала Мооса.

Научные изыскания

Существуют и другие классификации минералов по твёрдости: Кнупа, Бринеля, Роквела или Виккерса. В их основу положена устойчивость камня не к царапанью, а к вдавливанию.

Измерение производится на специальном приборе, надавливающем на минерал с заданной силой. По формуле на основании силы и соответствующей ей глубины ямки рассчитывается прочность. Аппараты различаются между собой, поэтому и цифры получаются разные, не позволяя сравнивать величины разных методов.

Другие учёные придумали технически более сложные способы расчёта. Несмотря на точность показателей, большинству людей понятнее и привычнее сравнивать твёрдость камней по шкале Мооса.

Шкала твёрдости Мооса для металлов

Царапать можно не только минералы, но и металлы. Определение их твёрдости необходимо в машиностроении, на промышленных предприятиях.

Что это такое

Принцип для металлов аналогичен шкале минералов. Первое место в ней занимает олово с показателем 1,5, а на последнем – карбид вольфрама с твёрдостью 9. Сталь по шкале Мооса располагается в середине (4–4,5), с ней часто делают сплавы для повышения прочности мягких металлов.

Почему нужно знать твёрдость металлов

От показателя зависит:

Металлические сплавы

Для ювелирных изделий чаще всего используются сплавы драгоценных металлов. Смешивание мягкого и дешёвого металла с более твёрдым способно повысить прочность сплава, не увеличивая его стоимость.

Шкала Мооса для минералов

Шкала, предложенная Карлом Моосом, позволяет отнести минерал к тому или иному классу и сравнить их между собой. Важно понять, что она относительна, а абсолютная твёрдость измеряется только прибором под названием склерометр.

Понятие твёрдость минерала

Твёрдостью минерала в научной терминологии обозначается свойство предмета сопротивляться внедрению другого твёрдого тела.

Принцип работы по шкале

Умея работать со шкалой, легко вычислить класс, к которому принадлежит найденный материал.

Например, геолог во время работы находит самородок. Помимо внешних характеристик он может определить твёрдость, проведя по камню лезвием ножа. Если на нём не остаётся царапины, то показатель выше 6. Затем этим самоцветом пробуют повредить стекло: в зависимости от результата присваивается показатель прочности.

Возможность определения класса минерала подручными средствами

Принципом определения прочности минералов по Моосу в настоящем активно пользуются геологи, археологи, искатели драгоценных минералов. Камнерезы определяют возможность обработки породы тем или иным минералом.

Например, твёрдость гранита по шкале Мооса 5–7, что позволяет инструментами на его основе обрабатывать многие самородки. При отсутствии эталона используются соответствующие им по прочности подручные материалы.

Имитации камней

Умея пользоваться шкалой и зная её показатели, можно отличить подделку от натуральных камней. Так, обычный напильник может легко повредить подделку из стекла, а вот драгоценный камень останется целым.

Замечания

Шкала позволяет оценить прочность материала лишь приблизительно и сравнить образцы между собой.

Непостоянная величина

Изобретенная Моосом шкала не учитывает слоистое строение некоторых камней и различия в спайности пород. Поэтому при повреждении разных участков одного и того же минерала показатели твёрдости могут различаться.

На показатель влияют примеси в самоцвете, вариации ориентации кристаллической решётки.

Между целыми числами

Не каждый минерал относится к строго определённой группе. Самоцветам присваивается дробный показатель. Пример: твёрдость агата по шкале Мооса 6,5. Следовательно, он повреждает ортоклаз, но и следующий эталон – кварц –царапает агат.

Источник