Твердость металлов по моосу

Обновлено: 17.05.2024

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:

Поддаются царапанью ногтем.
Не поддаются ногтю, но от ножа появляется царапина.
Не остается след от ножа и не появляются искры.
Металлический нож не оставляет следа, но под действием огнива появляются искры.

Интересно! По некоторым данным, Моос был учеником Вернера, который поделился с молодым учёным своими наблюдениями и вычислениями.

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.

Минерал	Свойства
1	Тальк	Легко царапается даже ногтем, сам не повредит ни одному минералу. Твёрдость графита примерно та же, именно поэтому в качестве подручного материала при проверке нередко используется простой карандаш.
2	Гипс	Повреждается ногтем и оставляет царапины на тальке.
3	Кальцит	Царапает предыдущий эталон.
4	Флюорит	Повреждает предыдущий эталон, сам царапается ножом.
5	Апатит	Твёрдость стекла по шкале Мооса 5,5. Следовательно, самоцвет тоже можно повредить стеклом, прилагая большую силу.
6	Ортоклаз	Царапает стекло при сильном надавливании, сам повреждается напильником из стали.
7	Кварц	Прочнее стекла и мягче алмаза.
8	Топаз	Прочный минерал, царапающий кварц, стекло. Шлифуется инструментами с алмазным напылением.
9	Корунд	Уступает лишь алмазу.
10	Алмаз	Максимально твёрдый.

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.

Относительная величина	Минерал	Абсолютная величина
1	Тальк	1
2	Гипс	3
3	Кальцит	9
4	Флюорит	21
5	Апатит	48
6	Ортоклаз	72
7	Кварц	100
8	Топаз	200
9	Корунд	400
10	Алмаз	1500

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:

износостойкость изготовленных из металла деталей;
метод их обработки;
способность влиять на другие материалы.

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.

Твёрдость	Эталон
1	Грифель простого карандаша
2	Каменная соль
2–2,5	Ноготь
2,5–3	Твёрдость золота по шкале Мооса
3,5	Медная монета
4–5	Гвоздь
5,5	Стекло
6	Нож
6,5	Напильник (сталь)
7	Напильник (закалённая сталь)
8	Минерал повреждает стекло
9–10	Разрезает стекло

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.

Важно! Даже направление царапины может повлиять на конечный результат. Так, обсидиан имеет показатель 5–5,5, он зависит от разного состояния минерала.

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.

Твёрдость минералов и таблица значений по шкале Мооса

— ковкий металл серебристо-белого цвета с высокой химической реакционной способностью: железо быстро корродирует при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. В чистом кислороде железо горит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе. Обозначается символом Fe (лат. Ferrum). Один из самых распространённых в земной коре металлов (второе место после алюминия).

Структура
Свойства
Запасы и добыча
Происхождение
Применение
Классификация
Физические свойства
Оптические свойства
Кристаллографические свойства

Смотрите так же:

— структура и физические свойства

СТРУКТУРА

Две модификации кристаллической решетки железа

Для железа установлено несколько полиморфных модификаций, из которых высокотемпературная модификация — γ-Fe(выше 906°) образует решетку гранецентрированного куба типа Сu (а0 = 3,63), а низкотемпературная — α-Fe-решетку центрированного куба типа α-Fe (a0 = 2,86). В зависимости от температуры нагрева железо может находиться в трех модификациях, характеризующихся различным строением кристаллической решетки:

В интервале температур от самых низких до 910°С —а-феррит (альфа-феррит), имеющий строение кристаллической решетки в виде центрированного куба;
В интервале температур от 910 до 1390°С — аустенит, кристаллическая решетка которого имеет строение гранецентрированного куба;
В интервале температур от 1390 до 1535°С (температура плавления) — д-феррит (дельта-феррит). Кристаллическая решетка д-феррита такая же, как и а-феррита. Различие между ними только в иных (для д-феррита больших) расстояниях между атомами.

При охлаждении жидкого железа первичные кристаллы (центры кристаллизации) возникают одновременно во многих точках охлаждаемого объема. При последующем охлаждении вокруг каждого центра надстраиваются новые кристаллические ячейки, пока не будет исчерпан весь запас жидкого металла. В результате получается зернистое строение металла. Каждое зерно имеет кристаллическую решетку с определенным направлением его осей. При последующем охлаждении твердого железа при переходах д-феррита в аустенит и аустенита в а-феррит могут возникать новые центры кристаллизации с соответствующим изменением величины зерна

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.

СВОЙСТВА

В чистом виде при нормальных условиях это твердое вещество. Оно обладает серебристо-серым цветом и ярко выраженным металлическим блеском. Механические свойства железа включают в себя уровень твердости по шкале Мооса. Она равна четырем (средняя). Железо обладает хорошей электропроводностью и теплопроводностью. Последнюю особенность можно ощутить, дотронувшись до железного предмета в холодном помещении. Так как этот материал быстро проводит тепло, он за короткий промежуток времени забирает большую его часть из вашей кожи, и поэтому вы ощущаете холод. Дотронувшись, к примеру, до дерева, можно отметить, что его теплопроводность намного ниже. Физические свойства железа — это и его температуры плавления и кипения. Первая составляет 1539 градусов по шкале Цельсия, вторая — 2860 градусов по Цельсию. Можно сделать вывод, что характерные свойства железа — хорошая пластичность и легкоплавкость. Но и это еще далеко не все. Также в физические свойства железа входит и его ферромагнитность. Что это такое? Железо, магнитные свойства которого мы можем наблюдать на практических примерах каждый день, — единственный металл, обладающий такой уникальной отличительной чертой. Это объясняется тем, что данный материал способен намагничиваться под действием магнитного поля. А по прекращении действия последнего железо, магнитные свойства которого только что сформировались, еще надолго само остается магнитом. Такой феномен можно объяснить тем, что в структуре данного металла присутствует множество свободных электронов, которые способны передвигаться.

Классификация природных камней по твердости

Твердость эталонных минералов указана в таблице Мооса. Видовую принадлежность образцов с одинаковым показателем отличают по внешности и физико-химическим свойствам.

У алмаза наивысший балл «10», его невозможно ничем оцарапать. Сапфировым и рубиновым корундам присвоен маркер «9». Обрабатываются только алмазным инструментом.

Если самоцвет можно просверлить сверлом по бетону, это александрит, хризоберилл и другие породы с показателем менее 8,5 баллов. Повреждение стальным гвоздем указывает на возможную принадлежность к породам ниже кварца с маркером «7».

Нож из углеродистой стали не повредит ортоклаз, но оцарапает монацит, малахит, слюду и прочие минералы с показателем менее 5,5. Принадлежность к кальциту проверяют ребром медной монеты. Гипс и тальк ― самые мягкие породы. Они царапаются ногтем.

Перечень самоцветов с промежуточным показателем:

Минералы вне шкалы Мооса	Десятичный показатель	Дробное значение
Муассанит	9,5	9 ½
Неполированный керамогранит, холтит, александрит, хризоберилл	8,5	8 ½
Вольфрам, ганит, аквамарин, шпинель, изумруд, пейнит, берилл	От 7,5	От 7 ½
Циркон, сапфирин, андалузит	7,5	7 ½
Альмандин, данбурит, турмалин, борацит, кордиерит	До 7,5	До 7 ½
Кремний, гранит, жадеит, яшма	6,5	6 ½
Монацит	5,5	5 ½
Малахит, халькопирит, доломит	3,5	3 ½
Киноварь, янтарь, висмут, хлорит, слюда	2,5	2 ½
Графит	1,5	1 ½

По шкале Мооса образцы делят на мягкие, средние и твердые минералы. К первой группе относят графит, гипс, тальк, киноварь, слюду и прочие камни с баллом ниже трех. Ко второму классу принадлежат породы с показателем 3–6. Остальные считаются самыми прочными. Плотностью драгоценных самоцветов называют значение от 8. Это топаз, сапфир, рубин, алмаз.

К просмотру обзор по теме:

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Железо — один из самых распространённых элементов в Солнечной системе, особенно на планетах земной группы, в частности, на Земле. Значительная часть железа планет земной группы находится в ядрах планет, где его содержание, по оценкам, около 90 %. Содержание железа в земной коре составляет 5 %, а в мантии около 12 %.

В земной коре железо распространено достаточно широко — на его долю приходится около 4,1 % массы земной коры (4-е место среди всех элементов, 2-е среди металлов). В мантии и земной коре железо сосредоточено главным образом в силикатах, при этом его содержание значительно в основных и ультраосновных породах, и мало — в кислых и средних породах. Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. Наибольшее практическое значение имеют красный железняк (гематит, Fe2O3; содержит до 70 % Fe), магнитный железняк (магнетит, FeFe2O4, Fe3O4; содержит 72,4 % Fe), бурый железняк или лимонит (гётит и гидрогётит, соответственно FeOOH и FeOOH·nH2O). Гётит и гидрогётит чаще всего встречаются в корах выветривания, образуя так называемые «железные шляпы», мощность которых достигает несколько сотен метров. Также они могут иметь осадочное происхождение, выпадая из коллоидных растворов в озёрах или прибрежных зонах морей. При этом образуются оолитовые, или бобовые, железные руды. В них часто встречается вивианит Fe3(PO4)2·8H2O, образующий чёрные удлинённые кристаллы и радиально-лучистые агрегаты. Содержание железа в морской воде — 1·10−5-1·10−8 % В промышленности железо получают из железной руды, в основном из гематита (Fe2O3) и магнетита (FeO·Fe2O3). Существуют различные способы извлечения железа из руд. Наиболее распространённым является доменный процесс. Первый этап производства — восстановление железа углеродом в доменной печи при температуре 2000 °C. В доменной печи углерод в виде кокса, железная руда в виде агломерата или окатышей и флюс (например, известняк) подаются сверху, а снизу их встречает поток нагнетаемого горячего воздуха. Кроме доменного процесса, распространён процесс прямого получения железа. В этом случае предварительно измельчённую руду смешивают с особой глиной, формируя окатыши. Окатыши обжигают, и обрабатывают в шахтной печи горячими продуктами конверсии метана, которые содержат водород. Водород легко восстанавливает железо, при этом не происходит загрязнения железа такими примесями, как сера и фосфор, которые являются обычными примесями в каменном угле. Железо получается в твёрдом виде, и в дальнейшем переплавляется в электрических печах. Химически чистое железо получается электролизом растворов его солей.

Как определить твёрдость минералов, используя шкалу Мооса?

Часто требуется определить тип минерала в полевых условиях, то есть при отсутствии специальных лабораторных условий и соответствующих инструментов. Для этих целей геологу достаточно воспользоваться шкалой Мооса и несколько простых подручных средств, способных царапать.

К примеру, при помощи карманного ножа можно определить, относится ли образец к числу менее или более твердых минеральных пород, значение которых по Моосу переваливает за 5-6. Вот таблица некоторых подручных предметов и степени их твёрдости, которые могут помочь в определении относительной твёрдости, а, соответственно, и типа минерала:

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

ПРИМЕНЕНИЕ

Кольцо из железа

Железо — один из самых используемых металлов, на него приходится до 95 % мирового металлургического производства. Железо является основным компонентом сталей и чугунов — важнейших конструкционных материалов. Железо может входить в состав сплавов на основе других металлов — например, никелевых. Магнитная окись железа (магнетит) — важный материал в производстве устройств долговременной компьютерной памяти: жёстких дисков, дискет и т. п. Ультрадисперсный порошок магнетита используется во многих чёрно-белых лазерных принтерах в смеси с полимерными гранулами в качестве тонера. Здесь одновременно используется чёрный цвет магнетита и его способность прилипать к намагниченному валику переноса. Уникальные ферромагнитные свойства ряда сплавов на основе железа способствуют их широкому применению в электротехнике для магнитопроводов трансформаторов и электродвигателей. Хлорид железа(III) (хлорное железо) используется в радиолюбительской практике для травления печатных плат. Семиводный сульфат железа (железный купорос) в смеси с медным купоросом используется для борьбы с вредными грибками в садоводстве и строительстве. Железо применяется в качестве анода в железо-никелевых аккумуляторах, железо-воздушных аккумуляторах. Водные растворы хлоридов двухвалентного и трёхвалентного железа, а также его сульфатов используются в качестве коагулянтов в процессах очистки природных и сточных вод на водоподготовке промышленных предприятий.

Железо (англ. Iron) — Fe

Молекулярный вес	55.85 г/моль
Происхождение названия	возможно англо-саксонского происхождения
IMA статус	действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Цвет минерала	железно-черный
Цвет черты	серый
Прозрачность	непрозрачный
Блеск	металлический
Спайность	несовершенная по
Твердость (шкала Мооса)	4,5
Излом	в зазубринах
Прочность	ковкий
Плотность (измеренная)	7.3 — 7.87 г/см3
Радиоактивность (GRapi)	0
Магнетизм	ферромагнетик

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:

Что такое шкала твердости по Моосу для металлов и минералов.

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.

КАКОГО ЦВЕТА БЫВАЮТ САПФИРЫ

В минералогии сапфирами называют только камни синего цвета.

В ювелирном деле под этим именем встречаются кристаллы самых разных оттенков.

Цвета сапфира зависят от химического состава почв, в которых он формируется.

Благодаря микроэлементам вокруг кристалл приобретает все оттенки радуги:

титан — наделяет корунды различными оттенками синего;
хром — дает красные и бордовые оттенки, корунды с большим содержанием элемента называют рубинами;
сочетание хрома, титана и ванадия — создает редкий розовый цвет;
окись железа — придает желтизну;
титан и окись железа — создают зеленые самоцветы;
кислород и алюминий — при наличии элементов кристалл остается прозрачным.

На основе цветовой градации специалисты выделяют такие виды сапфиров:

Синий

Классический оттенок природного сапфира.

Чистый синий цвет встречается редко.
Обычно синим считается минерал, в котором доля других оттенков — менее 15%.
Эталонный для таких самоцветов — яркий васильковый цвет (кашмирский).
Для фантазийных камней, окрашенных в другие цвета, общепринятого эталона нет.

Голубой

Такие сапфиры — светлая разновидность синих.

Оттенки могут колебаться от ярко-голубого до почти бесцветного.

Яркий голубой цвет с малым количеством примесей редок и ценится ювелирами.

Желтый

Корунды желтого оттенка также редки.

Желтые лишь немногим менее ценны, чем синие и голубые.

Внимание! Сапфировые вставки до 3 мм получают желтый оттенок благодаря бериллиевой обработке, а не за счет природного происхождения.

Зеленый

Кристаллы зеленого цвета также известны как “хлор-сапфиры” или “восточные изумруды”.

Чистый и яркий зеленый цвет корунда встречается довольно редко.
Оттенок получается из сочетания желтого и синего, поэтому зеленые кристаллы сапфира часто имеют синий или желтый градиент.
Камни могут выглядеть слабонасыщенными или даже сероватыми, что снижает ценность.
Зеленые самоцветы с эффектом плеохроизма (способности менять цвет в зависимости от угла освещения), стоят наравне с кашмирскими корундами.

Звездчатый

Минерал с эффектом астеризма — оптического эффекта звезды на поверхности самоцвета. Проявляется из-за игольчатых включений в кристалле сапфира, ориентированных параллельно главным кристаллографическим осям.

Звезды в корундах всегда кратны 3 и ценятся за четкость граней.
Астеризм проявляется только при сферической обработке корунда.
Сферические кристаллы всегда имеют форму кабошона.
Среди такой разновидности сапфира больше всего ценятся черные звездчатые самоцветы, самые популярные — камни синих цветов.

Черный

В природе черного цвета не бывает.

Правило касается и черного сапфира: на самом деле это цветной камень, только очень темного тона (9-10 по шкале GIA).
При ярком освещении и определенном угле падения виден базовый оттенок кристалла.
В обычных условиях он кажется практически черным.

Фиолетовый

Также известен как “восточный аметист”.

Корунды чаще других обладают эффектом плеохроизма и имеют синий, красный и розовый отливы.

Часто фиолетовые кристаллы подвергаются термической обработке, ложатся в основу для искусственного создания розовых сапфиров.

Розовый

Чисто розовые камни довольно редки, поэтому имеют высокую цену на рынке.

Розовые самоцветы не встречаются размером меньше одного карата.
Если продавец предлагает кристалл массой менее 1 карата, вероятнее всего он окажется подделкой.
Более известен розово-оранжевый сапфир, также носящий имя “падпараджа”, или “цветок лотоса”.

Рекомендуем: Обручальные РОЗОВЫЕ САПФИРЫ

Белый лейкосапфир

Химически чистый, прозрачный камень со сравнительно невысокой ценой.

Сапфир — минерал, практически идентичный алмазу по твердости и устойчивости к внешней среде, поэтому недобросовестные ювелиры часто выдают его за бриллиант.
Драгоценные камни можно отличить друг от друга по “игре света”: какой бы ни была огранка, лейкосапфиры не обладают алмазным сиянием.

Александритовый

Александритовые сапфиры — общее название корундов, способных менять цвет в зависимости от освещения.

Чаще всего это — синие камни, при искусственном освещении меняющие цвет на фиолетовый, красно-фиолетовый или красный.
Эффект вызван особенностями строения кристаллической решетки минерала.

Деклассированный

Деклассированными считаются непрозрачные корунды с обильными включениями.

Минералы — недрагоценные и служат для различных поделок.

Природные сапфиры редко имеют совершенные цвета.

Чтобы улучшить характеристики, кристалл подвергают различным процедурам:

нагревание — позволяет осветлить камень на 1-2 тона, фиолетовые оттенки переводит в розовые;
пропитка бериллием — насыщает минерал теплыми тонами;
рентгеновское излучение — усиливает насыщенность цвета.

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

Синтетические сапфиры и отличие от подделок

Первый искусственный сапфир был создан в США еще в середине прошлого века. С того времени синтетические кристаллы стали выпускать во многих странах мира. Ключевым отличием таких камней считается отсутствие натуральных включений. Однако это заметно исключительно под микроскопом.

Если поместить искусственный минерал под ультрафиолетовую лампу, можно увидеть зеленоватый окрас. При этом для натурального камня характерен белый отблеск.

В готовых изделиях отличить синтетический сапфир от настоящего под силу лишь специалистам. Чтобы не столкнуться с подделкой, нужно попросить сертификат на изделие.

Плотность пород

Минералоги выясняют вид камня по плотности и твердости. На раскопках залежей используют второй способ, предложенный Ф. Моосом.

Разновидность камня выясняют последовательной оценкой его твердости, блеска, поверхности разлома, окраса, цвета черты (минерального порошка), других качеств.

Плотность камня ― это соотношение его веса с массой воды такого же объема. Определяется в лабораториях гидростатическим взвешиванием либо погружением в тяжелую воду (насыщенная жидкость HgI2BaI2).

Плотность оценивают по 20-балльной шкале. Камни с показателем 1 и 2 всегда лежат в поверхностных слоях, а со значением выше 10 располагаются в глубине залежей. К последним относят алмаз, сапфировый и рубиновый корунд, другие драгоценные минералы.

Твердость камня ― это степень его сопротивляемости к механическим повреждениям. Для выяснения найденный минерал царапают, сжимают или давят на небольшую площадь.

От чего зависит твердость:

спайность кристаллов;
внутренняя целостность минерала;
процент кварца;
вид вторичных примесей;
происхождение камня (как он формировался).

Менее твердые те камни, у которых слабее спаяны кристаллы, больше неплотных примесей, есть внутри трещины или иные дефекты. По методу Мооса оценивают примерную спайность, видовую принадлежность, долговечность самоцвета.

При сравнении показателей относительной шкалы Мооса с найденными минералами геологи понимают, каким способом лучше разрабатывать породу. Ювелиры по этим же значениям подбирают инструменты для шлифовки и огранки. Продавцы и покупатели самоцветов определяют его подлинность, долговечность и способы ухода.

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.

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.
Интересно! По некоторым данным, Моос был учеником Вернера, который поделился с молодым учёным своими наблюдениями и вычислениями.

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.

Магические свойства камня

Сапфир имеет выраженные магические свойства. Этот камень способен аккумулировать космическую энергию. С его помощью удается добиться гармонии и целостности жизни.

Кому же подходит сапфир? Эзотерики советуют носить этот камень людям, которые хотят найти свой жизненный путь, добиться внутреннего комфорта и избавиться от депрессии.

Это кристалл прекрасно подойдет людям, которые склонны к сильным метаниям. В этом случае камень поможет добиться внутреннего равновесия. Он раскрывает творческий потенциал и служит источником вдохновения.

Магическими и целебными свойствами обладают только естественные, натуральные самоцветы.

Большое значение имеют и защитные свойства кристалла. Он способен очистить любое пространство от негатива. Потому хозяин такого талисмана надежно защищен от сглаза и порчи.

Чистый оттенок сапфира считается символом верности, честности и целомудрия женщины. Из него делают обереги и талисманы, которые символизируют духовную чистоту, мудрость и разум. Мужчинам сапфир помогает стать более нежными и внимательными. При этом он придает уверенность в себе.

На магические свойства камня влияет и его оттенок:

Желтый кристалл обеспечивает надежную защиту от сглаза и порчи. Также он помогает избавиться от тревог и внутренней неуверенности. С помощью такого амулета можно стать более решительным и устранить депрессию. Также кристалл помогает раскрыть творческий потенциал. Его можно носить детям старше 3 лет. Этот камень поможет малышам развивать выносливость. При этом постоянное использование камня тревожными людьми считается противопоказанием. Дело в том, что он способен спровоцировать еще большее беспокойство.
Синий камень прекрасно подойдет людям, которые постоянно сталкиваются с сердечно-сосудистыми патологиями. С его помощью удается собраться с мыслями, настроиться на положительный лад и добиться своей цели.
Светло-голубой талисман помогает почувствовать энергию высших сил и проявить свои магические способности.
Черный камень помогает избежать появления депрессии, вернуть вкус к жизни, восстановить уверенность в себе. Этот кристалл считается надежной защитой от темных сил.
Белый камень символизирует верность и чистоту. Он станет отличным подарком для любимого.
Зеленый кристалл помогает устранить нарушения сна. Также он способствует развитию сочувствия, доброты и сострадания к другим людям. Дополнительным преимуществом камня считается возможность его применения при заболеваниях глаз.
Розовый сапфир требует осторожности. Дело в том, что этот кристалл способен материализовывать мысли. Людям, которые держат в душе злость и зависть, весь негатив может вернуться. Если же человек имеет светлые мысли и благородные цели, он сможет добиться нужных результатов.

Особенно сильным талисманом считается звездчатый сапфир. Это связано с тем, что он накапливает энергию на пересечении своих лучей.

Важно учитывать, что сапфиры с дефектами окраски нельзя применять в магических целях. Они способны привести к обратному эффекту. В результате человек столкнется с неприятностями и страданиями.

Кому из знаков Зодиака подходит сапфир как талисман

При выборе камня нужно оценивать свою совместимость с ним по гороскопу.

На самом деле сапфир подходит многим знакам Зодиака. При этом важно учесть следующее:

Козерогам сапфир категорически противопоказан. Камень усилит все негативные качества представителей этого знака — лень, злопамятность, гордыню.

Камень подходит почти всем знакам Зодиака, кроме Козерогов.

Сапфир представляет собой уникальный камень, который обладают чарующим внешним видом и часто используется для создания эффектных украшений. К тому же самоцвет отличается выраженными лечебными и магическими свойствами. Чтобы эти характеристики раскрылись в полной мере, важно грамотно подобрать оттенок кристалла и соблюдать правила его ношения.

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

Читайте также: