Вода шкала мооса: Шкала Мооса

Шкала Мооса

Статьи

Подборка полезных, интересных статьей и обзоров из мира ювелирного искусства

МЕНЮ:

ЮВЕЛИРНЫЕ КАМНИ:

Классификация камней

Твердость минералов

НАНОСИТАЛ

Гидротермальные камни

Дуплеты и имитации

Фианиты

Нанокристаллы

Метеориты

Обжиг натуральных камней

Огранка камней

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 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 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). Трудно измерить абсолютную твердость алмаза, но различные методы определения относительной твердости дали цифры, указывающие, что алмаз в 90-180 раз тверже корунда. Гранильщики опытным путем нашли, что твердость алмаза меняется в зависимости от направления в кристалле, причем направление, соответствующее грани октаэдра, характеризуется наибольшей твердостью, а направление, отвечающее грани куба,- наименьшей. Эти наблюдения подтверждаются многочисленными детальными исследованиями твердости алмаза при шлифовке в различных направлениях.

​

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

Для практических целей полезно запомнить, что ноготь оставляет царапину на гипсе и более мягких веществах и что обычное оконное стекло немного мягче полевого шпата, тогда как стальное лезвие ножа немного тверже полевого шпата, приближаясь по твердости к кварцу, и легко царапает стекло.

Поскольку различные виды драгоценных камней имеют по меньшей мере такую же твердость, как и кварц, их легко отличить от внешне на них похожих мягких стеклянных изделий с помощью напильника; до того как ввели в употребление рефрактометр, это был практически единственный в ювелирном деле способ проверки граненых камней.

Говоря, что камень имеет твердость 7, мы подразумеваем, что он не царапает кварц, а кварц не царапает его. Номер по шкале твердости указывает только на порядок в распределении по твердости, но не имеет какого-либо количественного значения. Это важно учитывать, так как здесь часто допускают ошибку. Нельзя, например, считать, что алмаз (10) вдвое тверже апатита (5) или что твердость топаза и шпинели (8) составляет 80% твердости алмаза. В действительности интервал между алмазом и корундом гораздо больше, чем между корундом и тальком — самым мягким из минералов.

Промежуточные степени твердости выражаются в виде дробей. Так, число 8,5, 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 (7,5), поэтому его твердость обозначается как 7,5. 

10 ступеней шкалы Мооса

• метизы
  +7 (495) 232-19-36
• абразивы
  +7 (495) 232-18-22
• инструмент
  +7 (495) 232-18-21
• сервис
  +7 (495) 660-57-47

Прайс-листы

• Метизы
• Строительный крепеж

Кто на свете всех… тверже? Это вовсе не праздный вопрос. У технических специалистов практическая цель: какой материал каким можно обрабатывать, а какой отложить в сторонку? Шкалу относительной твердости минералов, то есть рейтинг минералов по твердости, придумал немецкий минералог и геолог Карл Фридрих Христиан Моос. В 1811 году он предложил выбрать 10 эталонных минералов, расположив их по мере возрастания твердости. А твердость остальных сравнивать с эталонными. Например, если один минерал оставляет царапины на эталоне уровня 2, а на нем самом остаются отметки от эталона уровня 3, то значит твердость нашего минерала где-то 2-3. Как вы догадываетесь, точность характеристик у Мооса была весьма приблизительной, но его шкала твердости прижилась и используется по сей день, несмотря на то, что появились новые методы измерений, специальные инструменты и более точные параметры измерения твердости. Вероятно, дело в удачно выбранных эталонных минералах. Так что же это за ступеньки в лестнице твердости по Моосу? 

1. Тальк 

Пожалуй, что не найдется человека,  который никогда в жизни не сталкивался с тальком. Но в определенном возрасте: тальк используют в качестве детской присыпки. Тальк обрел популярность с развитием резиновой промышленности: пересыпанные тальком резиновые поверхности не слипаются между собой и не так изнашиваются при трении друг о друга. Поэтому тальк можно встретить внутри резиновых перчаток, велосипедных шин. Жирный на ощупь тальк уменьшает трение, поэтому  ошибается тот, кто считает, что именно тальком натирают руки тяжелоатлеты и гимнасты. Все не так: спортсменам нужно улучшить сцепление рук со снарядами, их белый порошок – это магнезия.

Пищевая добавка Е553b – это тоже тальк. Как и составная часть некоторых таблеток и косметических средств. Так что тальк употребляют не только наружно, но и внутрь. Первое место на шкале Мооса тальку обеспечил тот факт, что на нем может оставить черту даже ноготь, а им самим не поцарапать никакой минерал.

Одну ступеньку с тальком делит минерал графит. Запомним это, а удивляться будем после. 

2. Гипс 

Второй эталон твердости тоже знаком всем, хотя бы по названию. Все знают, что если порошок гипса развести в воде, то полученной кашицей можно загипсовать, то есть зафиксировать в неподвижности ногу-руку. Эту  кашицу можно залить в форму и получить розетку или карниз, или скульптуру, можно сделать из нее массу других несиловых строительных конструкций. Не все знают, что порошок для этих операций – это не просто измельченный минерал, а предварительно обожженный, нагретый. Тогда он и приобретает нужные свойства – размягчаться, а потом застывать. Свойства эти замечены и используются издревле: в Сирии обнаружены гипсовые статуэтки конца четвертого тысячелетия до нашей эры. Точнее сказать, статуэтки не гипсовые, а алебастровые: алебастр – это тоже гипс, только его зернистая разновидность. Мы привыкли к белым гипсу и алебастру, но встречается минерал других цветов: розовый, желтый. В США, Италии и Китае отыскали даже черный алебастр.  

Гипс тоже  можно поцарапать ногтем, а сам он оставляет следы на тальке. Вот вам и вторая ступень.

3. Кальцит 

Кальцит – это, выражаясь языком химиков, карбонат кальция, то есть кальциевая соль угольной кислоты. На геологическом языке это породообразующий минерал. Кальцит входит в известняки, мергели, мел. Мрамор целиком состоит из кальцита. А биологи называют кальцит самым распространенным биоминералом: из него состоят раковины и скелеты беспозвоночных.

Кристалл кальцита –  то, например, кристалл исландского шпата, чудесного минерала, в котором впервые обнаружили двойное лучепреломление, то есть разделение падающего на кристалл луча света на два. Так вот этим кристаллом вполне можно провести заметную черту на гипсе. Сам кальцит царапается медной монетой. И не только кальцит. Такая же твердость по Моосу, например, у золота и серебра. А вот эталон все же кальцит. Наверное, потому, что чаще встречается.

4. Флюорит 

Эталон 4-й ступени шкалы Мооса часто называют плавиковым шпатом. Название флюорит, то есть «текучий» на латыни, минерал получил по основному применению: в металлургии его добавляют в расплав, чтобы получились легкоплавкие шлаки. А вот от названия плавиковый шпат пошло название фтористоводородной кислоты – плавиковая кислота. Производство плавиковой кислоты, которая растворяет стекло,  –  это еще одно современное применение флюорита.

Минерал известен издавна: в древности из него делали всякие красивые мелочи – вазочки, шкатулки, посуду, украшения. Флюорит бывает разных цветов: желтый, зеленый, синий, красный, даже фиолетово-черный. Безделушки из него получались красивые и ценились выше золота. При нагревании минерал светится, что придает изделиям из него особый шарм.

Флюорит используют в ювелирной промышленности до сих пор. Из редких бесцветных кристаллов делают линзы. Обрабатывать такие линзы легко, ведь флюорит легко царапается ножом или стеклом. 

5. Апатит 

Странное название – от греческого слова со значением «обманываю»  – этот минерал из класса фосфатов получил за то, что его многообразные виды часто вводили в заблуждение горе-специалистов, и они путали апатит то с бериллом, то с турмалином, то еще с чем-нибудь. Моос рассчитывал, что апатит обманывать впредь не будет, и назначил его эталоном для пятой ступени твердости минералов. Апатит, в отличие от флюорита, уже с трудом царапается ножом и стеклом. Вот эта небольшая разница и переводит апатит на другую ступень шкалы Мооса.

Апатит – сырье для производства фосфорных удобрений, фосфора и фосфорной кислоты. Для ювелирной промышленности кристаллы апатита подходят мало. Самый крупный кристалл, пригодный для ювелирного использования, нашли в Кении, весил он 147 карат, то есть меньше 30 граммов.

Промышленные месторождения апатитов не очень многочисленны. И самое большое в мире – Хибинское на Кольском полуострове в России. Там даже город Апатиты есть. 

6. Ортоклаз 

Ортоклаз, как и кальцит, очень распространенный породообразующий минерал из класса силикатов. Он относится к полевым шпатам. Ортоклаз – это, иначе говоря, калиевый полевой шпат.

Как ювелирный или поделочный камень значения практически не имеет. Прозрачные или слегка желтые кристаллы родом с Мадагаскара иногда гранят в угоду коллекционерам. Используют ортоклаз как сырье для производства фарфора и электрокерамики.

Ортоклаз можно царапать напильником, и Моос назначил его эталоном в своей шкале под номером шесть.

Примерно такую же твердость – от 5,5 до 6,5 имеет куда более привлекательный опал. Но эталоном его не назначить: разновидностей много, а твердость у них колеблется. Зато многообразие видов и расцветок опала делают его замечательным поделочным камнем. Он известен с древности, и это подтверждает, в частности, его название: ведь на санскрите «упалах» это просто «камень».

7. Кварц 

Химическая формула кварца проста: SiO2, то есть диоксид кремния. Кварц – самый распространенный минерал в земной коре: по массе он составляет более 60%. Кварц видели все – это обыкновенный песок. А еще авантюрин, агат, горный хрусталь, аметист, цитрин, кошачий глаз, соколиный глаз, тигровый глаз и прочая и прочая.

В массе своей обыкновенный кварц идет на изготовление стекла, в том числе особого кварцевого, и керамики. Кристаллы кварца обладают свойством вырабатывать электрический заряд на поверхности при деформации, такие материалы называют пьезоэлектрики. И применяют их в разнообразной современной аппаратуре.

Многочисленные разноцветные виды кварцев – ювелирные камни. Известны в этом качестве с древности и едва не на всех континентах. Интересное применение аметисту нашли древние греки: они опускали кристалл в сосуд с вином и разводили вино водой до цвета аметиста. И только тогда пили.

Мооса ни история, ни красота кварца не волновали. Достаточно было свойств: кварцем можно слегка поцарапать стекло, а сам он обрабатывается алмазом. Этого достаточно, чтобы угодить в эталоны седьмого уровня. 

8. Топаз 

Эталон восьмой ступени шкалы твердости, камень, которым можно поцарапать стекло и даже кварц, выбран достойный. Полудрагоценный камень топаз получил свое название по месту первых находок на острове Топазиос в Красном море. А на Урале его звали «тяжеловесом»: удельный вес у него большой. Русские топазы, по мнению знаменитого минералога академика Ферсмана, «занимают исключительное место среди топазов всего света». В уральской Мурзинке топазы нежно-голубые, в Санарке и Каменке – красновато-фиолетовые, на украинской Волыни голубые и винно-желтые. В 1965 году там нашли винно-желтый топаз весом 117 килограммов. Рекорд же массы у бразильского топаза из провинции Минас-Жерайс, он весил 5 тонн 8 центнеров.

Кстати, именно пятью топазами украшен знаменитый орден «Золотого руна», который хранится в Алмазном фонде России. А вот на королевскую корону Португалии топаз попал по ошибке: камень бразильского происхождения был прозрачным. И его спутали с алмазом. 

9. Корунд 

Почти вершина твердости, эталон девятой ступени шкалы. Обработать корундом можно практически всё, его же – только алмазом.

Драгоценные камни рубин и сапфир – это тоже корунды. На Руси их называли яхонтами, соответственно, алым и лазоревым. Так что будете к кому эпитет яхонтовый прилагать, так не забывайте, что это  свидетельство не только красоты  и высокой цены, но еще и твердости.

Кроме красного и синего встречаются еще корунды зеленые и фиолетовые. Эти называют восточными изумрудом и аметистом. Желтые и оранжево-желтые корунды называют красивым словом падпараджа. Лейкосапфир или восточный алмаз – прозрачный корунд. Все эти камни имеют ту или иную ювелирную ценность. Рубин – высокую, сапфир – чуть ниже, и так далее.

Но есть еще и корунд обыкновенный – непрозрачный, сероватого цвета. У него ценность техническая. Твердость отправляет корунд в абразивные материалы, а высокая температура плавления – в огнеупоры. И всюду он хорош.

10. Алмаз 

Вот и вершина шкалы твердости. В 1600 раз тверже эталона №1 – талька. На нем нельзя оставить отметину никаким другим минералом. Стекло алмаз режет как…  Как алмаз и режет. И вот ведь удивительные шутки природы: графит с первой ступени твердости и алмаз – один и тот же химический элемент, углерод. Только, говоря мудреными химическими словами,  аллотропные формы разные.

Еще древние греки называли этот камень несокрушимый – адамас. В алмаз это слово переделали арабы. Но не думайте, что кристалл алмаза такой уж несокрушимый, он твердый, но хрупкий: ударить покрепче, и он рассыплется.

Алмаз не только самый твердый, но и драгоценнейший. Как бы высоко не ценились рубины-сапфиры-изумруды, бриллианты, то есть ограненные алмазы, ценятся выше. И остаются самыми лучшими друзьями девушек.

Помимо прозрачных и бесцветных встречаются еще желтые, розовые, голубые, зеленые и даже красные камни. Алмазы находят в Африке, Азии, Австралии, Америке. По добыче алмазов Россия занимает второе место в мире. А недавно обнародована информация о мощнейшем месторождении – в триллионы карат – на границе Якутии и Красноярского края. 

Разбивка по шкале жесткости воды

Если у вас жесткая вода, вы, вероятно, захотите точно знать, насколько она жесткая. Для этого вам нужно будет проверить содержание минералов в вашей питьевой воде. Чтобы понять, что означает содержание минералов в вашей воде, необходимо ознакомиться с уровнями жесткости воды, а затем сравнить полученные результаты со шкалой жесткости воды. В этой статье вы узнаете о разнице между жесткой и мягкой водой и увидите, как это может повлиять на вашу домашнюю водопроводную воду.

Что такое жесткость воды?

Жесткость воды — это понятие, используемое для обозначения того, сколько или как мало растворенных минералов содержится в образце воды. Вода считается «жесткой», если в ней относительно высокий уровень растворенных минералов, наиболее распространенными из которых являются кальций и магний. Вода с очень низким уровнем растворенных минералов считается «мягкой». Чтобы получить «мягкую» воду, многие люди рассматривают возможность установки умягчителя воды. Так что же такое умягчитель воды? Домашняя система умягчения воды уменьшает жесткость воды, в результате чего вода становится более мягкой.

Что такое шкала жесткости воды?

Теперь вы должны знать, что питьевая вода не считается ни жесткой, ни мягкой. Скорее, жесткость воды — это скользящая шкала, которая используется для точного определения степени жесткости воды. Вода может содержать только следовые количества растворенных минералов или быть насыщена растворенными минералами, при этом между ними может существовать вода различной степени жесткости.

Шкала жесткости воды используется для определения удельной жесткости воды. Шкала может помочь вам понять, насколько жесткой является ваша водопроводная вода по сравнению с другими показателями жесткости воды, и принять обоснованное решение о том, нужно ли вам решение для смягчения воды в вашем доме или на работе.

Как пользоваться шкалой жесткости воды?

Чтобы определить жесткость воды, сначала нужно взять пробу воды и измерить ее содержание минералов. Вы можете использовать тестовый набор для измерения минеральной и кальциевой жесткости водопроводной воды. Наиболее распространенные тесты на жесткость воды измеряют содержание этого минерала в гранах на галлон (GPG). В частности, ваш тест на жесткость позволит вам узнать GPG карбоната кальция, содержащегося в образце воды. Затем это измерение применяется к шкале уровня жесткости воды, чтобы определить, насколько жесткой или мягкой является ваша вода.

Вот наиболее распространенная шкала, используемая для определения содержания растворенных минералов в вашей воде:

• Вода считается мягкой , если она содержит менее 1 GPG растворенных минералов.
• Вода считается умеренно жесткой , если она содержит от 1 до 7 GPG растворенных минералов.
• Вода считается жесткой , если она содержит от 7 до 10 GPG растворенных минералов.
• Вода считается очень жесткой , если он содержит более 10 GPG растворенных минералов.

Почему важна жесткость воды?

Понимание того, жесткая ли у вас вода и насколько она жесткая, может помочь вам принять меры по борьбе с воздействием жесткой воды. Но зачем вообще выяснять, жесткая ли у вас вода? Большинство людей хотят знать, потому что жесткая вода может иметь ряд вредных последствий для вашего водоснабжения. С некоторыми из них вы, возможно, уже знакомы, даже если не знаете, что их вызвало.

Вот некоторые из наиболее распространенных признаков жесткой воды в доме:

• Минеральные отложения. Когда жесткая вода соприкасается с поверхностями вокруг вашего дома, она оставляет после себя минеральные отложения. Эти минеральные отложения часто имеют беловатый вид и их трудно удалить. Обычно вы видите минеральные отложения на поверхностях и приспособлениях, на насадках, таких как насадка для душа, а также на посуде и кухонной утвари.
• Мыльная пена – Мыльная пена представляет собой беловатое или желтоватое вещество, которое образуется в результате реакции минералов в жесткой воде с мылом. Результатом этой реакции является нерастворимый осадок, который упрямо покрывает поверхности, с которыми соприкасается. Мыльная пена может служить питательной средой для плесени и грибка и быстро возвращается, несмотря на частую чистку.
• Ломкие волосы – Волосы, вымытые в жесткой воде, менее крепкие, чем волосы, вымытые в мягкой воде. Содержащиеся в жесткой воде минералы проникают в волосяной фолликул, вызывая его ослабление с течением времени. В то же время мытье головы шампунем и кондиционером будет менее эффективным, так как минералы не позволят им проникнуть в волосяной фолликул. Минеральные отложения также утяжеляют волосы, делая их плоскими и тусклыми.
• Выцветшая одежда – Одежда, выстиранная в жесткой воде, быстрее потеряет свой цвет из-за накопления минеральных отложений на ткани. Минералы, оставленные жесткой водой, также ослабляют структуру ткани при каждой стирке, делая ее более ломкой и быстрее изнашиваясь.

Заключительные мысли

Жесткая вода широко распространена и быстро вызывает разочарование. Первый шаг к устранению последствий жесткой воды — понять, насколько жесткая ваша вода, с помощью набора для проверки жесткости воды. Шкала жесткости воды используется, чтобы помочь нам понять, является ли образец воды жестким, и насколько жесткая эта вода.

Шкала жесткости воды может предоставить контекст для измерения жесткости воды. Как правило, жесткость воды измеряется в гранах на галлон (GPG) растворенных минералов, содержащихся в образце. Без контекста, который обеспечивает шкала жесткости воды, это измерение является просто числом. После применения к шкале жесткости воды это измерение может сказать вам, насколько жесткая ваша вода по сравнению с другими источниками воды. После того, как вы использовали тестовый набор для измерения кальциевой жесткости, вы можете улучшить свой уровень жесткости с помощью обработки для смягчения воды.

Если вы ищете систему фильтрации воды для очистки воды в вашем доме, Рейн может вам помочь. Чтобы узнать об инновационном решении для жесткой воды, таком как обработка воды, свяжитесь с Rayne сегодня.

Источники

1. https://water.usgs.gov/owq/hardness-alkalinity.html#hardness
2. https://www.wqa.org/learn-about-water/perceptible-issues/scale-deposits
3. Унгварски, Джанин. «Жесткая вода.» Научная энциклопедия Salem Press, 2018.
4. Лукман, Мухаммад Вакас, Мухаммад Харис Рамзан, Усама Джавид, Рошан Али, Мухаммад Шоаиб и Мухаммад Айяс Лукман. «Оценить и сравнить изменения исходной прочности волос после их обработки деионизированной водой и жесткой водой и ее роль в ломкости волос». Международный журнал трихологии 10, вып. 3 (май 2018 г.): 113–17.

Проверка устойчивости к царапинам

Главная » Минералы » Шкала твердости Мооса

Набор для определения твердости по Моосу: Набор для измерения твердости по Моосу, содержащий: (1) тальк; 2 – гипс; 3 – кальцит; 4 – флюорит; 5 – апатит; 6 – ортоклаз; 7 – кварц; 8 – топаз; 9 – корунд. Алмаз (10) не входит в большинство комплектов, чтобы снизить стоимость. Кроме того, образец алмаза был бы настолько мал, что его нужно было бы закрепить в рукоятке, чтобы он был полезен. Вы можете найти наборы твердости по шкале Мооса в магазине Geology.com.

Что такое шкала твердости Мооса?

Шкала твердости Мооса представляет собой набор из десяти эталонных минералов (пронумерованных от 1 до 10), которые используются для определения относительной твердости минералов и других объектов. В этом тесте твердость минерала определяется как его «стойкость к царапанью». Список минералов по шкале твердости Мооса показан в таблице ниже. Фотография набора для измерения твердости по шкале Мооса показана на прилагаемой фотографии.

Содержание

Испытание на твердость по шкале Мооса: При проведении испытания поместите неизвестный образец на поверхность стола и крепко удерживайте его одной рукой. Затем поместите точку эталонного образца на плоскую немаркированную поверхность неизвестного образца. Плотно прижмите эталонный образец к неизвестному предмету и намеренно протащите его по плоской поверхности, сильно нажимая. Во избежание травм перетащите известный образец от тела параллельно пальцам, которые держат неизвестный образец.

Как работает шкала Мооса

Если у вас есть образец минерала неизвестной твердости, и эталонный минерал № 5 может его поцарапать, то твердость вашего образца меньше или равна твердости по Моосу, равной 5. Аналогичным образом, если ваш образец не может быть поцарапан эталонным минералом № 5, то его твердость больше или равна твердости по шкале Мооса, равной 5.

Выполняя последовательные тесты с различными эталонными образцами, вы можете точно оценить твердость по шкале Мооса вашего образца минерала.

Твердость минерала по шкале Мооса является важной информацией для определения подлинности вашего образца.

Обнаружение шкалы твердости

Фридрих Моос, немецкий минералог, открыл шкалу твердости в 1812 году. Он выбрал десять минералов с совершенно разной твердостью, которые варьировались от очень мягкого минерала (тальк) до очень твердого минерала (алмаз). За исключением алмаза, все минералы относительно распространены, их легко достать и они недороги.

См. прилагаемую таблицу минералов по шкале твердости Мооса.

Шкала твердости Мооса используется геологами и студентами-геологами уже более 200 лет. Миллионы студентов использовали тест твердости Мооса для идентификации минералов. Удивительно, что такой простой тест используется уже более двух столетий.

Сравнение твердости

«Твердость» — это сопротивление материала царапанию. Испытание проводят, помещая острие одного образца на немаркированную поверхность другого образца и пытаясь нанести на него царапину. Вот четыре ситуации, которые вы можете наблюдать при сравнении твердости двух образцов:

  1. Если образец A может поцарапать образец B, значит, образец A тверже образца B.

  2. Если образец A не царапает образец B, значит, образец B тверже образца A.

  3. Если два образца имеют одинаковую твердость, они будут относительно неэффективны при царапании друг друга. Могут появиться небольшие царапины, или может быть трудно определить, образовалась ли царапина.

  4. Если образец A может быть поцарапан образцом B, но не может быть поцарапан образцом C, то твердость образца A находится между твердостью образца B и образца C.

Процедура определения твердости по шкале Мооса

• Для начала найдите гладкую, не поцарапанную поверхность для проверки.
• Одной рукой плотно прижмите образец неизвестной твердости к поверхности стола, чтобы испытуемая поверхность была открыта и доступна. Столешница поддерживает образец и помогает удерживать его неподвижно во время испытания. (Если вы проводите этот тест за хорошим столом, вы можете взять кусок толстого картона, толстую резиновую прокладку или лист какого-либо другого материала, чтобы защитить поверхность от царапин. )
• Возьмите в другую руку один из образцов стандартной твердости и поместите острие этого образца на выбранную плоскую поверхность неизвестного образца.
• Плотно прижмите острие стандартного образца к неизвестному образцу и с сильным нажимом проведите острием стандартного образца по поверхности неизвестного образца.
• Осмотрите поверхность неизвестного образца. Пальцем смахните образовавшиеся минеральные фрагменты или порошок. Тест дал царапину? Будьте осторожны, чтобы не перепутать минеральный порошок или остатки с царапиной. Царапина будет отчетливой канавкой, прорезанной на минеральной поверхности, а не следом на поверхности, который стирается. Используйте ручную линзу, чтобы хорошо рассмотреть то, что произошло.
• Проведите тест еще раз, чтобы подтвердить свои результаты.

Наконечники для определения твердости по шкале Мооса

• Список минералов в порядке твердости может быть удобным справочником. Если вы определите, что образец имеет твердость 4 по шкале Мооса, вы можете быстро получить список потенциальных минералов.
• Практика и опыт улучшат ваши способности при выполнении этого теста. Вы станете быстрее и увереннее.
• Если твердость неизвестного образца составляет около 5 или меньше, вы сможете нанести царапину без особых усилий. Однако, если неизвестный образец имеет твердость около 6 или выше, то для создания царапины потребуется некоторое усилие. Для этих образцов крепко прижмите неизвестный образец к столу, поместите на него стандартный образец, сильно надавите с решимостью, затем, удерживая давление, медленно перетащите стандартный образец по поверхности неизвестного.

• Пусть вас не вводит в заблуждение мягкий стандартный образец, оставляющий след на твердом неизвестном экземпляре. Эта отметка похожа на то, что рисует мел на доске. Он сотрется, не оставив царапины. Проведите пальцем по тестируемой поверхности. Если была произведена царапина, будет видимая канавка. Если следы стираются, значит, царапины не было. Проверьте наличие царапин с помощью ручной линзы.
• Некоторые твердые материалы также очень хрупкие. Если один из ваших образцов ломается или крошится, а не царапается, вы должны быть очень осторожны при проведении теста. Тестирование крошечных или гранулированных образцов может быть затруднено.
• Некоторые образцы содержат примеси. Если результаты вашего теста не являются явно убедительными или если информация из вашего теста не соответствует другим свойствам, не стесняйтесь провести тест снова. Не исключено, что в одном из ваших образцов был внедрен небольшой кусочек кварца (или другой примеси).
• Не будь слабаком! Это очень распространенная проблема. Некоторые люди небрежно трутся одним образцом о другой, а затем ищут след. Тест так не делают! Это делается одним, медленным, решительным движением, с сильным нажимом, с целью вырезать царапину.
• Будьте осторожны! Когда мы тестируем, мы осторожно держим тестируемый камень, чтобы, если кирка соскользнет, ​​она не проделала дырку в нашем пальце.
• Когда мы проводим тест на твердость, мы кладем на стол толстый лист плотного картона или резиновую прокладку, чтобы защитить его поверхность от царапин.
• Этот тест следует проводить на лабораторном столе или рабочем столе с прочной поверхностью или защитным покрытием. Не проводите этот тип тестирования на хорошей мебели.
• Проверьте крошечные частицы или зерна, поместив их между двумя кусочками индексного минерала и соскребая их вместе. Если зерна тверже индексного минерала, появятся царапины. Если зерна мягче, они будут размазываться.

Твердость обычных предметов

Некоторые люди делают свои собственные наборы для определения твердости, используя несколько обычных предметов. В состав их комплекта часто входят:

Мохс. Твердость общих объектов
	2 до 2,5
.0145
Glass	4 to 7
Knife blade	5 to 6.5
Steel file	5 to 6.5
Streak plate	5 to 7
Quartz crystal	7

Этот набор для определения твердости в полевых условиях кажется отличной идеей. Эти предметы стоят очень дешево, и вы можете вытащить их из поясной упаковки и проверить твердость неизвестного образца менее чем за минуту.

Но прежде чем вы сделаете свой собственный комплект, мы хотим, чтобы вы кое-что знали. Мы проверили значения твердости элементов «обычного полевого комплекта», предложенных в трех вводных учебниках по геологии, и обнаружили, что некоторые из них сильно различаются. Найденные нами вариации показаны в прилагаемой таблице.

Итак, если вы собираетесь использовать обычные предметы для определения твердости, настоятельно рекомендуется подтвердить твердость всех предметов в вашем наборе.

Подводя итог,

Проверьте твердость ваших обычных предметов, если вы хотите получить хорошие результаты при их использовании.

Резцы для твердости по шкале Мооса: Резцы для определения твердости просты в использовании. У них есть металлический стилус и «отмычка» из сплава, которая используется для определения твердости. Поместите острие кирки на неизвестный образец и проведите им по поверхности. Он либо оставляет царапину, либо скользит по поверхности, либо оставляет металлический след. Они поставляются с твердостью 2 (пластиковый наконечник), 3 (медный наконечник) и от 4 до 9.(тщательно отобранные сплавы). Они отлично подходят для тестирования небольших образцов или для тестирования мелких зерен, внедренных в горную породу. Эти выборки твердости доступны в магазине Geology.com.

Выбор твердости

Альтернативой использованию эталонных минералов для испытаний является набор «кирок для определения твердости». Эти отмычки имеют острые металлические наконечники, которые можно использовать для очень точного тестирования. Отмычки обеспечивают гораздо больший контроль, а их острые концы можно использовать для проверки мелких минеральных зерен в породе.

Острые резцы просты в использовании и либо оставляют царапины, если они тверже тестируемого образца, либо оставляют крошечную полоску металла, если они мягче. Изучите
испытательный участок с ручной линзой, чтобы увидеть результаты вашего теста.

Мы использовали резцы для определения твердости и считаем, что они отлично справляются со своей задачей. Они проще в использовании и более точны, чем испытания с образцами. Их можно подточить, когда они затупятся. Единственный
Недостатком является их цена (более 100 долларов за комплект).

Тверже алмаза, мягче талька?

Алмаз не самое твердое известное вещество, но более твердые материалы встречаются гораздо реже. Исследователи сообщили, что вюрцит, нитрид бора и лонсдейлит могут быть тверже алмаза. [1]

Вряд ли вы найдете минерал мягче талька. Однако некоторые металлы мягче. К ним относятся: цезий, рубидий, литий, натрий и калий. Вероятно, вам никогда не понадобится проверять их твердость. [2]

Сравнение твердости по шкале Мооса и Виккерса: На этой диаграмме сравнивается твердость индексных минералов по шкале твердости Мооса (целочисленная шкала) с их твердостью по Виккерсу (непрерывная шкала). Твердость по Моосу — это сопротивление царапанию, а твердость по Виккерсу — это сопротивление вдавливанию под давлением. График показывает большую разницу между твердостью по Виккерсу корунда и алмаза, которые отличаются всего на одну единицу по шкале твердости Мооса.

Шкала твердости Мооса по сравнению с другими

Когда Фридрих Моос разработал свою шкалу твердости в 1812 году, было доступно очень мало информации о твердости минералов. Он просто выбрал десять минералов с разной твердостью и произвольно расположил их по целочисленной шкале от 1 до 10. Это была относительная шкала, по которой минерал неизвестной твердости можно было сравнить с группой из десяти индексных минералов, чтобы увидеть, где он находится на шкале. масштаб.

. -Делать, недорого, и люди быстро это понимают. Были разработаны и другие тесты на твердость, но ни один из них не получил такого широкого распространения.

«Твердость по шкале Мооса» представляет собой относительное целочисленное сравнение «сопротивления царапанью». В большинстве других шкал твердости используется «сопротивление вдавливанию под иглой, к которой прикладывается определенное давление в течение определенного периода времени». Хотя эти тесты отличаются от твердости по шкале Мооса по своей процедуре, все они представляют собой тесты на устойчивость к смещению атомов со своих позиций под давлением на поверхность образца минерала.

Одной из таких шкал является шкала твердости по Виккерсу. В тесте Виккерса размер углубления оценивается микроскопически и используется для расчета значения твердости. Значения твердости по Виккерсу образуют непрерывную шкалу, которая дает больше информации о твердости минералов по сравнению с целочисленными значениями шкалы Мооса. Таблица, сравнивающая минералы по шкале Мооса с их твердостью по Виккерсу, показана здесь вместе с графиком данных. На графике видно, что с точки зрения твердости по Виккерсу разрывы между целыми значениями шкалы Мооса неодинаковы по ширине. Кроме того, промежутки между минералами с более высокой твердостью по Моосу намного шире, чем между более мягкими минералами. С точки зрения твердости по Виккерсу алмаз значительно тверже корунда.

Лучший способ узнать о минералах — изучить коллекцию небольших образцов, которые можно брать в руки, исследовать и наблюдать за их свойствами. Недорогие коллекции минералов доступны в магазине Geology.com. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / Анна Усова.

Вариации твердости одного минерала

Хотя в справочниках и на веб-сайтах часто указывается одна твердость для каждого минерала, многие минералы имеют переменную твердость. Они имеют большую или меньшую твердость в зависимости от направления, в котором их царапают.

Известным примером минерала с переменной твердостью является кианит. Кианит часто встречается в виде лезвийных кристаллов. Эти кристаллы имеют твердость около 5, если они испытываются параллельно длинной оси кристалла, и твердость около 7, если они испытываются параллельно короткой оси кристалла. Почему? Эти разные направления сталкиваются с разными связующими средами в кристалле кианита. Связи, препятствующие царапанью параллельно длинной оси пластинчатого кристалла, слабее тех, которые встречаются при царапании по ширине кристалла. Промежуточные твердости встречаются и в других направлениях.

Другим примером является алмаз. Люди, занимающиеся огранкой алмазов, знали о его переменной твердости на протяжении сотен лет. Они знают, что параллельный октаэдрическим граням кристалл алмаза практически невозможно распилить и очень трудно отполировать. Алмаз можно расколоть в этом направлении путем скалывания, и лучший способ его резки в этом направлении — с помощью лазера. Самое мягкое и лучшее направление для распиловки или полировки кристалла алмаза — параллельно его кубическим граням. Эта информация является важным знанием для мастеров, которые планируют дизайн ограненного бриллианта. Понимание этого и работа с ним экономит время, экономит деньги и создает лучший продукт с меньшими потерями.

Выветривание также может влиять на твердость образца минерала. Выветривание изменяет состав минерала, при этом продукт выветривания обычно мягче, чем исходный материал. При тестировании твердости, полосы или других свойств минерала лучше всего проводить тест на только что разрушенной поверхности с ожидаемым блеском, которая не подвергалась воздействию погодных условий.

Об испытаниях на твердость

Тест на твердость, разработанный Фридрихом Моосом, был первым известным тестом для оценки устойчивости материала к царапанию. Это очень простой, но неточный сравнительный тест. Возможно, его простота позволила ему стать наиболее широко используемым тестом на твердость.

С тех пор как в 1812 году была разработана шкала Мооса, было изобретено множество различных тестов на твердость. К ним относятся тесты Бринелля, Кнупа, Роквелла, Шора и Виккерса. В каждом из этих тестов используется крошечный «индентор», который прикладывается к тестируемому материалу с тщательно измеренной силой. Затем размер или глубина вмятины и величина силы используются для расчета значения твердости.

Поскольку в каждом из этих тестов используется разное оборудование и разные расчеты, их нельзя напрямую сравнивать друг с другом. Поэтому, если был проведен тест на твердость по Кнупу, число обычно указывается как «твердость по Кнупу». По этой причине результаты испытаний на твердость по шкале Мооса также следует указывать как «твердость по шкале Мооса».

Почему так много разных тестов на твердость? Тип используемого теста определяется размером, формой и другими характеристиками испытуемых образцов. Хотя эти тесты сильно отличаются от теста Мооса, между ними существует некоторая корреляция. [2]

Твердость, ударная вязкость и прочность

При тестировании на твердость помните, что вы тестируете «стойкость к царапанию». Во время испытания некоторые материалы могут выйти из строя по другим причинам. Они могут сломаться, деформироваться или рассыпаться вместо того, чтобы царапаться. Твердые материалы часто ломаются при нагрузке. Это отсутствие твердости. Другие материалы могут деформироваться или рассыпаться под воздействием нагрузки. Этим материалам не хватает прочности. Всегда имейте в виду, что вы тестируете на устойчивость к царапинам. Не дайте себя обмануть другими типами отказов тестируемого образца.

Использование для испытаний на твердость

Тест на твердость по шкале Мооса используется почти исключительно для определения относительной твердости образцов минералов. Это делается как часть процедуры идентификации минералов в полевых условиях, в классе или в лаборатории, когда исследуются легко идентифицируемые образцы или когда недоступны более сложные тесты.

В промышленности проводятся другие испытания на твердость, чтобы определить пригодность материала для конкретного промышленного процесса или конкретного конечного применения. Испытания на твердость также проводятся в производственных процессах, чтобы подтвердить, что обработка для упрочнения, такая как отжиг, отпуск, деформационное упрочнение или поверхностное упрочнение, была выполнена в соответствии со спецификацией.

Некоторые замечания по правописанию

Шкала твердости Мооса

названа в честь ее изобретателя Фридриха Мооса. Это означает, что апостроф не нужен при вводе названия теста. «Мох» и «Мох» неверны.

Google действительно хорошо разбирается в этих именах. Вы даже можете ввести «Шкала твердости Мо» в качестве запроса, и Google знает, что нужно возвращать результаты для «Шкалы твердости Мооса». 🙂

Найдите другие темы на Geology.com:

Горные породы: Галереи фотографий изверженных, осадочных и метаморфических пород с описаниями.	Минералы: Информация о рудных, самоцветных и породообразующих минералах.
Вулканы: Статьи о вулканах, вулканических опасностях и извержениях прошлого и настоящего.	Драгоценные камни: Красочные изображения и статьи о бриллиантах и ​​цветных камнях. возврат денег обмен Оплата при получении быстрая доставка 100% безопасность платежей