Какой металл является самым твердым по шкале мооса золото серебро родий
Обновлено: 17.05.2024
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
- Свойства минералов
- Минералогия
- Шкалы
Wikimedia Foundation . 2010 .
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
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.
Некоторые используют легкодоступные предметы для быстрого испытания. Например геолог может иметь карманный нож, которым можно определить является ли образец тверже или мягче чем значение 5-6,5 по Моосу.
Ниже представлена расширенная таблица веществ, минералов, драгоценных камней:
| Вещество или минерал | Твердость по Моосу |
|---|---|
| Пирофиллит, молибденит | 1-2 |
| Боксит, уголь | 1-3 |
| Лимонит | 1-5 |
| Лед, сахар, галлий, стронций, индий, олово, барий, таллий, свинец, графит | 1,5 |
| Гипс, кальций | 1,5-2 |
| Сера | 1,5-2,5 |
| Сильвит, глауконит, кадмий, селен | 2 |
| Каменная соль, киноварь, хлорит, висмут, янтарь | 2-2,5 |
| Мусковит | 2-3 |
| Серебро, золото, галенит, медь, биотит, слюда | 2,5-3 |
| Алюминий, известняк, кальцит, борная кислота, нитрофоска | 3 |
| Арагонит, витерит, ангидрит | 3-3,5 |
| Жемчуг, латунь, мышьяк | 3-4 |
| Серпентин | 3-5 |
| Сфалерит, родохрозит, малахит, доломит, куприт, халькопирит, азурит, барит | 3,5-4 |
| Сидерит, пирротин, доломит | 3,5-4,5 |
| Флюорит, бронза фосфористая | 4 |
| Мрамор | 4-5 |
| Зубная эмаль, асбест, апатит, марганец, цирконий , палладий , обсидиан | 5 |
| Титанит, монацит | 5-5,5 |
| Нефрит, уранинит, ильменит, энстатит, керамогранит (полированный) | 5-6 |
| Магнетит | 5-6,5 |
| Нефелин, авгит, арсенопирит, актинолит, бустамит, кобальтит | 5,5-6 |
| Родонит, диопсид, опал, железняк красный | 5,5-6,5 |
| Титан, германий , ниобий , родий , уран | 6 |
| Рутил, пирит, пренит, плагиоклаз, ортоклаз, амазонит, андезин, анортоклаз, бенитоит, гельвин, иридий | 6-6,5 |
| Кремний | 6,5 |
| Яшма | 6,5-7 |
| Агат, цоизит, эпидот, касситерит, пиролюзит | 6-7 |
| Марказит | 6-7,5 |
| Гранит, танзанит, сподумен, оливин, жадеит, аксинит, хризопраз, жадеит | 6,5-7 |
| Силлиманит, гранат | 6,5-7,5 |
| Кварц, каменная галька, аметист, авантюрин, форстерит, осмий, силикон, рений , ванадий | 7 |
| Турмалин, кордиерит, альмандин, борацит, кордиерит, данбурит | 7-7,5 |
| Циркон, андалузит, эвклаз, гамбергит, сапфирин | 7,5 |
| Изумруд , закаленная сталь, вольфрам, шпинель, берилл, бериллий, аквамарин, красный берилл, ганит, пейнит | 7,5-8 |
| Топаз, Фианит | 8 |
| Хризоберилл, александрит, холтит | 8,5 |
| Керамогранит (неполированный) | 8,5 |
| Корунд, рубин, сапфир, алунд, хром | 9 |
| Муассанит, бор | 9,5 |
| Карборунд | 9-10 |
| Алмаз, карбонадо | 10 |
© 2014-2022 Все права на материалы, находящиеся на сайте, охраняются в соответствии с законодательством РФ.
ТОП-20 самых твердых металлов в мире
Всего в мире насчитывается 94 вида металлов, различающихся по пластичности, ковкости, электропроводности, прочности. Ниже мы представим «двадцатку» самых твердых и перечислим их уникальные особенности.
Иридий
Это самый твердый металл на планете. Он почти не поддается обработке, но это не мешает его использованию в разных сферах промышленности. Из иридия делают комплектующие к ракетам и автомобильные детали. Его открыл в начале девятнадцатого века английский химик. Самый твердый в природе металл имеет следующие характеристики:
- температура плавления — 2 466 градусов;
- бело-серебристый окрас;
- температура кипения — 4 428 градусов.
В природе встречается мало иридия. Ученые предполагают, что его залежи располагаются ближе к ядру Земли.
Рутений
Металл серебристого оттенка, открытый русским химиком в 1844 году, полностью инертен. Он относится к платиновой группе и является самым редким на земле. Ученые установили, что всего в мире не более пяти тысяч тонн рутения. В году удается добывать до 18 тонн. Из-за сравнительно большой цены рутений почти не применяют в промышленности, но его выбирают:
- для каталитических реакций;
- защиты титана от коррозии;
- создания устойчивого сплава с платиной.
Высокопрочный тугоплавкий металл позволяет образовывать сложные химические соединения. Он придает золоту черный оттенок и применяется в аэрокосмической сфере.
Тантал
Открыт химиком из Швеции в 1804 году. Но выделить в чистом виде его смогли лишь через 120 лет и в Германии. Залежи редкого металла можно найти на западе Австралии. Сплавы с танталом не боятся попадания в агрессивную среду. Материал используют в авиакосмической и электронной промышленности, для создания атомной энергии, в составе медицинских протезов. Его считают самым плотным в мире — гарантировано высочайшее сопротивление коррозии.
Хром
Самый твердый и блестящий металл, который не боится кислотно-щелочного влияния, имеет голубоватый оттенок. Залежи хрома можно найти в Казахстане, Африке, на территории РФ. Открыт он был в России в 1763 году на Северном Урале.
Хром имеет высокую температуру плавления — до 1 856 градусов. Его добывают из кимберлита. По распространенности на планете занимает 22 позицию. На производство металлических сплавов приходится до 85 % запасов хрома. Используют его и в машиностроении, при проведении научных исследований, в синтезе искусственных рубинов.
Бериллий
Твердый металл, открытый французскими химиком в 1798 году, имеет серебристо-белый оттенок. Бериллий — высокотоксичный, может спровоцировать аллергические реакции. К нему нельзя приближаться без средств защиты. Но зато металл подходит для упрочнения стали — достаточно добавить 0,5 %, чтобы изделия выдерживали температуру красного каления. Бериллий выбирают для создания огнеупорных материалов, реактивного топлива. Из него создают экраны для аэрокосмической промышленности.
Осмий
Этот тугоплавкий и твердый металл был открыт в Великобритании в 1803 году. Он включен в платиновую группу и не боится агрессивного воздействия. Осмий используется в медицине при производстве кардиостимуляторов, легочных клапанов, в военном деле и химической промышленности. Это самый тяжелый и твердый металл в таблице Менделеева. Он плохо поддается обработке.
Рений
Один из самых редких тугоплавких металлов высокой прочности на планете. Его открыли в 1925 году химики из Германии, но первое предположение о существовании этого элемента высказывал еще Д.И. Менделеев в конце девятнадцатого века. Количество ежегодной добычи металла сейчас достигает сорока тонн. Его используют для производства катализаторов, самоочищающихся электрических контактов. Температура плавления достигает 2 000 градусов Цельсия. Металл находит применение в авиационных и ракетных двигателях.
Вольфрам
Серебристо-серый цвет и высокая тугоплавкость этого металла определяют сферы его применения. Вольфрам был открыт в 1781 году шведским химиком. Его используют для изготовления элементов накаливания, хирургических инструментов, контейнеров для хранения радиоактивных материалов. Этот металл плавится при температуре до 3422 градусов Цельсия. Способность сохранять эксплуатационные свойства при экстремально высоких температурах сделала вольфрам востребованным в военной промышленности.
Уран
Один из наиболее твердых металлов в мире был открыт в 1840 году, но о его высоких радиоактивных свойствах узнали только через 56 лет. Французский химик Беккерель потратил годы на исследование уранового излучения.
Залежи этого элемента в природе очень велики. Урановую руду активно добывают в Казахстане, Австралии, разных регионах России. Запасы радиоактивного элемента природного происхождения распространены в земной коре.
Титан
Это самый легкий и твердый металл из всех в мире. Титан удалось получить лишь в 1825 году шведским химиком. Его отличают серебристо-белый оттенок, высокая стойкость к механическим и коррозийным воздействиям. К другим свойствам относятся:
- температура плавления — до 1 668 градусов Цельсия;
- низкая электропроводность;
- высокая прочность на разрыв.
Титан выступает в роли легирующего элемента во многих сплавах, применяется в судостроительной отрасли и аэрокосмической промышленности, в медицине и машиностроении. Он содержится в виде оксидов в большей части магматических пород.
Родий
В ТОП самых твердых металлов входит и родий — самый дорогой из платиновой группы. Он имеет голубовато-серебристый оттенок. Родий — благородный металл с холодным, аристократическим блеском. Он содержится в никелевых и платиновых рудах, распространен в Южной Америке.
До 81 % всех запасов направляют на изготовление каталитических фильтров-нейтрализаторов. Родий устойчив кфизическому воздействию. Механическая обработка возможна только при нагревании до 810-900 градусов Цельсия. Серная кислота и раскаленная царская водка не способны растворить этот металл. Родий легко сплавляется с другими платиноидами.
Палладий
Благородный металл серебристого цвета из платиновой группы. Крупнейшие месторождения находятся в Норильске (Россия), на Аляске, в Австралии, Африке и Канаде.
Палладий используют для производства искусственных волокон, постоянных магнитов, электрических контактов в приборах. Это ковкий, тягучий металл, который не тускнеет на воздухе. Редкий элемент был открыт английским химиком в 1803 году — его обнаружили в самородной платине. Температура плавления составляет 1 554 градуса Цельсия.
Железо
Уникальный ковкий металл, составляющий большую часть ядра нашей планеты. Это наиболее распространенный элемент земной коры. Железо в чистом виде — довольно пластичный металл серебристо-серого цвета, который используется в разных направлениях промышленности. Он имеет малую стоимость. К характеристикам относятся:
- плотность — 7,84 г/см3;
- температура кипения — 2 862 градуса Цельсия;
- температура плавления — 1 538 градусов Цельсия.
Сталь
Высокая твердость сплава железа с углеродом, устойчивость к коррозийному воздействию позволяют использовать разные марки инструментальной стали в промышленности. Это самый твердый металл для ножа, из которого делают сверла и другие части инструментов, механизмы для строительной сферы. Легированная высокоуглеродистая сталь относится к наиболее твердым. Помимо железа и углерода она может включать молибден, марганец, ванадий, хром.
Платина
Редкий драгоценный металл, который встречается в магматических месторождениях. Платина имеет цвет, переходящий от серо-стального к темно-серому. Этот минерал редко встречается в чистом виде, содержит примеси иридия и никеля, палладия. Разведанные запасы составляют около 80 000 тонн и распределяются по ЮАР, США и России.
Платина применяется в качестве катализатора, легирующей добавки для высокопрочных сталей, в ювелирной промышленности, для производства постоянных магнитов, в виде покрытия для деталей СВЧ-техники.
Никель
В природе никель встречается в минералах с высоким содержанием серы или мышьяка. Это переходный элемент, который используется в металлопрокате для производства сталей. На это уходит до 68 % от общего объема добычи. Никель выбирают и для чеканки монет, при разработке аккумуляторных батарей и в гальванике, в музыкальной промышленности, медицине, химических и радиационных технологиях.
Крупные запасы располагаются в Индонезии, на территории России, на Филиппинах. Никель плавится при температуре 1 453 градуса Цельсия. Он был открыт в Швеции в 1751 году.
Бронза
Это сплав меди с оловом, марганцем и другими добавками, включая свинец и фосфор. Его температура плавления варьируется от 930 до 1 140 градусов Цельсия. Бронза — пластичная и твердая. Оттенки варьируются в зависимости от состава. Различают золотистую и серебристую, красную, серую и черную бронзу. Она используется при производстве:
- фурнитуры и элементов декора;
- деталей для механизмов и машин;
- многочисленных фитингов (переходники, муфты, тройники);
- ювелирных изделий.
Медь
Это один из немногих элементов, которые встречаются в природе в пригодной для использования форме. Медь не требует предварительного извлечения из минеральных руд, поэтому она стала пригодной для эксплуатации очень давно. Еще до нашей эры ее использовали с оловом для получения бронзы. Сейчас медь применяется при производстве кровельных материалов, сантехнического оборудования, кабелей и электрических проводов. Этот металл плавится при температуре 1083 градуса Цельсия. Предел его текучести достигает 340 мПа.
Алюминий
Это широко используемый в разных отраслях промышленности и строительства цветной металл. Из него состоит около 8 % всей земной коры. Алюминий используется в аэрокосмической промышленности, при развитии городской инфраструктуры, для производства металлургического оборудования. К его главным характеристикам относятся:
- устойчивость к коррозийному воздействию;
- низкая плотность;
- текучесть — до 120 мПа;
- температура плавления — до 660 градусов.
Золото
Один из самых востребованных в ювелирном деле драгоценных металлов. Исторически сложилось, что золото используется в медицине, электронной промышленности и для изготовления денег. Свыше 10 % всех мировых запасов идет на производство коррозийно-стойких элементов. Геологи уверены, что недра нашей планеты скрывают свыше 80 % золотых запасов. Температура плавления металла — 1064 градуса Цельсия, а его текучесть — до 30 мПа. Золото характеризуется:
- высокой плотностью, тягучестью;
- хорошей полируемостью и отражающей способностью;
- большим удельным весом;
- низким сопротивлением электризации.
Таблица по твёрдости Мооса
Самые твердые металлы по шкале Мооса представлены в таблице по убыванию значений:
Шкала Мооса — десятибалльная шкала относительной твёрдости поверхности минералов
Фридрих Моос родился в 1773 году в Гернроде. Учился в Галле и Фрейбирге, также путешествовал по Франции и Британии для получения знаний по минералогии и кристаллографии. В 1812 году занимал должность профессора в одном из университетов города Грац. Немного позже, в 1818 переехал в Горную академию во Фрейберге, где улучшил свои познания в минералогии. После этого, в 1826 году, переехал в Вену.
Написал несколько выдающихся сочинений, известен своей шкалой твердости минералов, которая была создана в 1811 году. Вклад ученого в минералогию считается достаточно важным. За свои заслуги Моос был удостоен звания почетного члена Эдинбургского королевского общества.
Шкала Мооса
Шкала Мооса позволяет измерить твердость минералов. Она универсальна, из-за своей простоты часто используется в научных кругах. Система очень практична, используется в следующих случаях:
- Выявление подделок в драгоценных камнях. Алмаз, к примеру, способен резать стекло и обрабатывать топаз, его нельзя повредить чем-то простым и хрупким.
- Если какой-то минерал требует замены, можно подобрать схожий по твердости аналог.
- Использование шкалы Мооса в бижутерии позволяет правильно хранить украшения. С ее помощью продавцы также могут рассказать покупателям о дополнительных свойствах драгоценностей.
Существуют и другие, более узкие области использования шкалы Мооса.
Способы измерения твердости
Способ приблизительного измерения твердости минералов всего один. Объект исследования или царапается каким-либо материалом или продавливается специальной установкой. Метод Мооса необычен тем, что он является первопроходцем в данной области. Помимо него, существует еще ряд способов, обладающих разной степенью эффективности.
Принципы градации от Мооса
Главный принцип метода Мооса можно сформировать так: уровень прочности минералов можно выстроить по десятибалльной шкале. Во время проведения эксперимента нужно знать несколько основ:
- Нужный минерал клеится на конце трубки. Это нужно для того чтобы во время нажима он никуда не соскальзывал.
- Царапать объект исследований нужно осторожно, чтобы не повредить его.
- В центре шкалы располагается стекло, поэтому первые испытания обычно проводятся на нем.
Дальнейшие опыты показали, что в эксперименте существует принцип непостоянной величины. Это означает, что твердость минерала изменяется в зависимости от местоположения атомов в решетке, количества примесей, положения камня и т.д. Для наглядности можно обратить внимание на кианит. Если его царапать по длине, то можно получить 4.5 единиц твердости, а если по ширине, то 7.
Таблица со шкалой сравнения
Таблица, представленная ниже, показывает твердость разных минералов.
| Название минералов | Чем можно расцарапать | Уровень твердости |
| Тальк, графит | Ногтем | 1 |
| Хлорит, гипс | Ногтем | 2 |
| Золото, серебро | Медью | 3 |
| Доломит, Флюорит | Оконным стеклом | 4 |
| Лазурит, Апатит | Ножом | 5 |
| Опал, Ортоклаз | Напильником | 6 |
| Гранат, Кварц | Алмазом | 7 |
| Топаз, изумруд | Алмазом | 8 |
| Сапфир, рубин | Алмазом | 9 |
| Алмаз | Специальные токарные станки | 10 |
Некоторые таблицы включают в себя не только минералы, но и некоторые предметы. Нестандартных классификаций намного больше, поскольку камней в природе встречается очень много.
Значения прочности драгоценных минералов
Отличить подделку от оригинала можно не только с помощью определения прочности. Этот критерий используется в добыче, огранке и производстве драгоценных камней. Существуют хрупкие минералы, огранять которые нужно осторожно, используя конкретный инструмент. Если этого не сделать, камень даст трещину и может стать непригодным для продажи.
Суть метода Мооса
Суть метода заключается в изучении твердости минерала. Весь процесс делится на два этапа:
- Есть объект исследований (к примеру, топаз). Задача ученого – найти самый твердый эталонный минерал, который можно поцарапать топазом.
- Ищется самый мягкий эталонный минерал, который способен поцарапать топаз.
Далее объект исследований присваивается оценка от 1 до 10 по шкале твердости.
Эталоны шкалы твердости по шкале Мооса
Ниже будут разобраны минералы, которые Моос назвал эталонными. Это означает, что они ближе всего подходят под заданное значение. Всего их 10:
- Тальк – представляет собой рассыпчатый порошок белого или зеленого цвета. Очень рыхлый.
- Гипс – в данном случае под ним подразумевается осадочный минерал, который встречается в природе и имеет форму мелкозернистых масс.
- Кальцит – кристалл, встречающийся в земной коре.
- Флюорит – минерал, который легко плавится. Поддается механическому воздействию ножом или гвоздем.
- Апатит – содержит большое количество фтора, уровень крепости примерно равен стеклу;
- Ортоклаз – породообразующий минерал, используется для производства фарфора.
- Кварц – считается одним из самых распространенных камней на планете.
- Топаз – крепкий материал, используется в ювелирной промышленности.
- Корунд – материал, плотность которого составляет 4 тонны на кубический метр.
- Алмаз – способен существовать неограниченно долго. Очень крепкий, для его огранки используются специальные инструменты.
Данные образцы были названы эталонными из-за своей однозначной твердости. Они реже всего меняют положение в шкале Мооса и могут использоваться в качестве примера в других таблицах определения твердости.
Что такое шкала твердости по Моосу для металлов и минералов.
Люди часто слышат о Шкале твердости по Моосу, когда речь идет о драгоценных камнях. Однако эта система также используется для ранжирования металлов. Давайте посмотрим, чем шкала может быть полезна потенциальному покупателю драгоценностей, и как она применяется для сравнения твердости металлов.
Что такое шкала твердости по Моосу.
Шкала Мооса — система, используемая для ранжирования материалов по их твердости, которая позволяет вести классификацию с помощью чисел от 1 до 10. Ее применяют, чтобы сравнивать прочность драгоценных камней, металлов и некоторых других материалов и оценивать их относительную долгосрочность.
Оценка металла по шкале Мооса берет за основу то, насколько легко образец может быть поцарапан другими металлами. Например, коэффициент твердости золота — 2,5-3, что значительно ниже коэффициента твердости большинства других материалов.
В то время как графит и некоторые виды пластика стоят на одном конце шкалы, имея значение 1, то на другой ее конец ставится алмаз, одно из самых твердых веществ на Земле. Он оценивается в 10 баллов.
Шкала твердости по Моосу для оценки твердости металлов.
Вот список коэффициентов твердости для некоторых металлов, с которыми каждый человек, скорее всего, сталкивается в своей повседневной жизни, особенно при контакте с драгоценностями:
- Олово: 1.5
- Цинк: 2.5
- Золото: 2.5-3
- Серебро: 2.5-3
- Алюминий: 2.5-3
- Медь: 3
- Медь: 3
- Бронза: 3
- Никель: 4
- Платина: 4-4.5
- Сталь: 4-4.5
- Железо: 4.5
- Палладий: 4.75
- Родий: 6
- Титан: 6
- Укрепленная сталь: 7-8
- Вольфрам: 7.5
- Карбид вольфрама: 8.5-9
Почему важно знать твердость металлов.
Когда немецкий геолог Фридрих Моос создал шкалу, которую мы используем сегодня, он применил простой принцип для определения твердости любого материала: какие материалы могут поцарапать его, и какие материалы он сам может поцарапать.
Например, платина, у которой твердость 4-4.5, может быть поцарапана всеми материалами, у которых более высокий коэффициент по шкале Мооса. Например, топаз, коэффициент которого 8, может поочередно поцарапать любой материал, который имеет более низкий коэффициент (например, золото, твердость которого оценена в 2.5-3 балла).
Из представленной выше таблицы видно, какие металлы могут поцарапать другие, а какие могут поцарапать их. Это ценная информация, так как может подсказать, изделия из каких драгоценных металлов можно хранить вместе, а из каких — нельзя.
Также, данная информация о твердости металлов поможет определить, изделия из каких драгоценых сплавов более надежны в носке.
Как применить шкалу твердости для металлов.
Когда Вы решились на покупку изделия из драгоценного металла, но колеблетесь, украшение из какого материала предпочесть, то поможет именно шкала твердости по Моосу.
Сравнив коэффициенты, Вы определитесь с предварительным выбором и сможете решить, подходит ли Вам это изделие еще и по цене.
Например, платина гораздо более надежна, чем серебро, и в целом, более твердые служат дольше при постоянной носке. Однако платина, также, намного дороже серебра, таким образом, необходимо подумать, готовы ли Вы заплатить дополнительную цену за прочность.
Твердость металлических сплавов.
Шкала Мооса для каждого металла означает твердость в его чистом состоянии, т.е. без любых других материалов, смешанных с ним.
Однако в действительности почти все металлы, используемые в драгоценностях, объединяют с другими для создания более прочного или более дешевого материала.
Например, золото часто смешивается с никелем, цинком, медью и другими металлами для придания ему дополнительной твердости.
Точно так же, когда к вольфраму, имеющему коэффициент твердости 7,5 в чистом виде, добавляют углерод, получившийся карбид вольфрама будет иметь коэффициент уже 8.5-9 по Шкале твердости Мооса.
Комплект для определения твердости минералов
Читайте также: