Какое свойство минералов оценивают по шкале мооса. Определение твердости минерала по шкале мооса
Каждый, кто имел дело с драгоценными камнями, не мог не слышать о шкале Мооса – таблице для измерения твердости минералов. Однако далеко не все знают, что же она собой представляет и как с ее помощью определяют твердость камня.
Автором знаменитой таблицы, созданной в 1811 году, был немецкий геолог и минералог девятнадцатого века Карл Фридрих Моос. Суть его методики – определение твердости с помощью эталонных минералов методом царапанья. Если эталон царапает исследуемый минерал, то этот минерал находится ниже по шкале Мооса (мягче эталона), если исследуемый минерал сам царапает эталон, то он, соответственно, выше по шкале, то есть тверже.
Если камни могут оставить царапины друг на друге, то по шкале Мооса их твердость одинакова. В качестве эталонов ученый выбрал десять наиболее распространенных минералов, каждый из которых занимает одно деление в шкале. Ниже приводится перечень этих минералов в порядке увеличения их твердости (цифра в скобках – твердость эталона по шкале Мооса):
Тальк (1). Самый мягкий эталон. Используется как детская присыпка, находится в составе косметических средств и некоторых таблеток, широко применяется в резиновой промышленности (внутри перчаток, велосипедных шин для уменьшения трения). Одной с ним твердости также графит.
Гипс (2). Широко применяется в медицине и строительстве (в основном для декоративных элементов). Разновидностью гипса является алебастр.
Кальцит (3). Этот минерал входит в состав мела и известняка.
Флюорит (4). Иначе называется плавиковый шпат. Используется в ювелирной промышленности, а также в металлургии для производства легкоплавких шлаков.
Апатит (5). Используется для производства фосфора, фосфорных удобрений и фосфорной кислоты.
Ортоклаз (6). Другое название – полевой шпат . Служит для производства электрокерамики и фарфора.
Кварц (7). Наиболее часто встречающийся минерал на земле. Самый известный «облик» кварца – обыкновенный песок. Разновидностями кварца являются такие драгоценные камни, как аметист, агат, кошачий глаз, цитрин, горный хрусталь и др. Помимо этого используется для изготовления стекла и керамики.
Топаз (8). Используется в ювелирной промышленности.
Корунд (9). Разновидности корунда – сапфир и рубин.
Алмаз (10). Самый твердый минерал. Удивительно, но и алмаз, и графит (находящийся на первой ступени шкалы Мооса) – это химический элемент углерод.
Минералы, находящиеся в таблице ниже 7-ой ступени, считаются мягкими, выше – твердыми.
Конечно, такое определение твердости очень грубо и относительно, кроме того, существуют и более точные методики (например, с использованием склерометра). Однако шкала Мооса очень удобна в практическом применении: сравнивая материалы по системе «мягче – тверже», ювелиры выясняют, чем их обрабатывать. Дополнительное практическое удобство – определение твердости, так сказать, «вручную», с помощью самых простых предметов.
Например, твердость человеческого ногтя – 2,5 (может поцарапать гипс и более мягкие минералы), медная монета – 3,5, гвоздь – 4, стекло – приблизительно 5, лезвие ножа – 6, напильник – около 7. Используя тот же напильник, можно отличить, к примеру, изделия из кварца (а многие драгоценные камни, как было сказано выше, являются разновидностями кварца и по шкале Мооса их твердость одинакова) от более «мягких» подделок из стекла. Естественно, для подобных экспериментов лучше вынуть камень из оправы и стачивать его боковую поверхность, чтобы потом легко закрыть поцарапанное место.
Более двухсот лет геммологи всего мира пользуются шкалой грубого разграничения твердости минералов. Составленная в 1811-м году немецким ученым Фридрихом Моосом (Carl Friedrich Christian Mohs, 1773-1839), она не утратила актуальности до сих пор. Принцип сравнительного определения твердости пород оказался на редкость удобным. Даже далеко не эталонные параметры человеческого ногтя нашли применение в таблице.Следует признать, что метод выявления устойчивости любого минерала к процарапывынию для установления показателей его твердости и прост, и остроумен. Моос предложил взять десять весьма распространенных пород – от самой мягкой до самой твердой – и расположить их в таблице так, чтобы с нарастанием номера возрастала степень прочности межмолекулярных связей минерала, понимаемая наукой как твердость.
Естественно ожидать, что самый мягкий минерал (тальк) не в состоянии оставить царапину ни на одном из более прочных материалов. Самый твердый – алмаз – прорезает след на любом из камней естественного происхождения.
Диагностируемый минерологом камень может быть испытан процарапыванием любым из эталонных образцов – что позволяет определить относительную и предположить (пусть и весьма приблизительно) абсолютную твердость породы.
К примеру, зеленый прозрачный минерал, царапаемый топазом, и оставляющий след на кварце, вполне может оказаться бериллом. Камень, похожий на изумруд и найденный на Урале, при проверке не способен процарапать горный хрусталь, зато оставляет след на ортоклазе. Значит, это – хризолит.
Несмотря на условность и несовершенство подобной классификации (многие минералы характеризуются твердостью достаточно широкого диапазона), таблица Мооса прижилась как удобное прикладное средство диагностики камня.
Для геммологов подобные характеристики обрабатываемых материалов оказались ключевыми: твердость драгоценного камня – показатель его устойчивости к абразивному износу, определяющий сферу практического использования кристалла.
Список минералов, использованных Моосом для построения таблицы эталонов твердости, остался неизменным, однако к нашему времени дополнился аналогами, помогающими диагностировать испытуемые образцы:
- . Тальк наиболее мягкий минерал, абсолютная твердость (определяется инструментальным методов в лабораторных условиях) равна единице. Поддается процарапыванию ногтем (твердость около 2,5 единиц). Сходными параметрами обладает .
- . Гипс более чем вдвое тверже талька, однако почти так же легко процарапывается ногтем. Слюда, кристаллы поваренной соли, некоторые другие хлориты характеризуются подобным уровнем твердости.
- . Он же известковый шпат, почти втрое превосходит слюду по твердости, и уже не поддается ногтю. Зато его без затруднений царапает стальное лезвие перочинного ножа (твердость около 5,5 единиц), а также медь и ее сплавы. Благородные металлы – червоное золото, чистое серебро, а также слоистый биотит тверды в той же мере, что и кальцит.
- . Или плавиковый шпат, поддается стальному резцу и осколку стекла, но более чем вдвое превосходит твердостью предыдущий эталонный минерал. Сходной твердостью (но меньшей эстетической выразительностью самоцветных камней) характеризуются доломит и сфалерит.
- . Апатит, востребованный ювелирной промышленностью самоцвет, процарапывается не всякой сталью. Он в два с лишним раза тверже флюорита. Оконное стекло оставляет малозаметную царапину на поверхности апатита. Строго блестящий гематит и ослепительно синий лазурит столь же тверды, как и апатит.
- . Ортоклаз, он же полевой шпат, примерно вдвое более тверд, нежели апатит. Ортоклаз уже сам царапает стекло, и поддается только твердосплавным сталям. Опал и часто врастающий в кристаллы рутил характеризуются твердостью ортоклаза.
- . Кварц в полтора раза тверже ортоклаза. Обрабатывать кварц можно корундами и алмазом. Оцвеченная разновидность окиси кремния – гранат – и двуцветный турмалин не менее тверды, чем горный хрусталь (то есть кристаллический кварц).
- . Топаз один из весьма твердых самоцветов. Он вдвое тверже кварца, и сходен по твердости со шпинелью и аквамарином.
- . Корунд вчетверо более тверд, чем топаз. В одном ряду с корундом стоят карбид вольфрама (в последние годы ювелиры научились делать из этого материала впечатляющие мужские кольца), сапфиры, рубины.
- . Алмаз чемпион твердости среди минералов природного происхождения. Он вчетверо тверже корунда, и даже теоретически приближается к пределу возможной твердости для любых материальных объектов.
Практикующему минерологу полезно иметь в арсенале инструментов набор эталонов Мооса, вмонтированных (для удобства пользования) в металлические трубчатые оправы. Без самого дорого элемента шкалы – алмаза – можно и обойтись, заменив его эльбором, искусственным материалом, по твердости близким к природному алмазу.
Диагностику материалов следует проводить аккуратными короткими движениями эталонных образцов по плоской (и желательно гладкой) поверхности. Нанесенные царапины необходимо рассматривать при оптическом увеличении: невооруженный глаз не всегда в состоянии отличить, какой именно из испытуемых материалов раскрошился, а какой уцелел.
Поскольку основная масса минералов естественного происхождения обладает твердостью в диапазоне от 2-х до 6-ти единиц, проверку полезно начинать с процарапывания исследуемого образца апатитом или стеклом (твердость 5).
Нужно иметь в виду, что различные плоскости кристаллов одного минерала в некоторых случаях могут обладать различными показателями твердости (таков, в частности, кианит) – что само по себе является характерным диагностическим признаком.
Отдельные материалы, структура которых отлична от кристаллической, могут давать ложные результаты исследования. Гематит, находимый в агрегатном состоянии красной охры, может показаться менее твердым, чем есть на самом деле.
Проверка ювелирных вставок, проводимая с целью определения подлинности камня, должна затрагивать участки камня, скрытые от наблюдателя оправой. Оставляя царапину на видимой грани драгоценного камня, можно испортить дорогое изделие!
Справедливости ради нужно отметить, что попытки создать еще более подробную шкалу относительной твердости минералов предпринимались и после Мооса – однако настоящий успех пришелся на долю универсальной шкалы относительной твердости, созданной Карлом Фридрихом Моосом.
Для камнерезчика очень важно знать твёрдость обрабатываемых минералов. Почему? Потому что от твёрдости камня в первую очередь зависит трудоёмкость его обработки (сколько времени и усилий будет затрачено на обработку минерала, какой инструмент понадобится, как лучше «раскрыть» камень…).
А для драгоценных камней твёрдость очень важна ещё и потому, что именно твёрдость определяет долговечность самоцвета, от твёрдости зависит долговечность сохранения полировки камня (в таких случаях говорят, что камень «хорошо держит полировку») и его блеск.
Что такое твёрдость минерала и как её измерить
Что такое твёрдость минерала? В минералогии мирно со-существуют несколько определений твёрдости минералов, например, такое: твёрдость камня – это сопротивление, которое оказывает его поверхность при попытке поцарапать её другим камнем или иным предметом.
Для измерения твёрдости минералов делались попытки применить всевозможные методы, основанные на сопротивлении камней царапанию, истиранию, сверлению, деформации поверхности… Но все эти попытки не имели успеха. Нужен был простой, надёжный и всем доступный метод. И вот наконец, чтобы упростить различение минералов по твёрдости, в 1811 г. немецким Моосом (F. Mohs ) была предложена шкала твёрдости, которая широко применяется до сих пор, повсюду и всеми, кто работает с минералами, – геологами, камнерезчиками, ювелирами. Эту шкалу стали называть шкалой твёрдости минералов , или шкалой Мооса .
Кто такой Моос
Моос [Мос] (нем. Mohs ; 29 января 1773 г., Гернроде, Германия – 29 сентября 1839 г., Агордо, Италия) – немецкий и геолог. Учился в Галле и Фрейберге. В 1812 г. стал профессором в Граце, в 1818 г. переехал в Горную академию в Фрейберг, в 1826 г. – в Вену.
Что такое шкала Мооса
Шкала Мооса – это минералогическая шкала твёрдости, набор эталонных минералов для определения относительной твёрдости методом царапания. В качестве эталонов приняты 10 минералов, расположенных в порядке возрастающей твёрдости:
1. Тальк , Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2 ; царапается ногтем.
2. Гипс (каменная соль), CaSO 4 2H 2 O ; царапается ногтем.
3. Кальцит (известковый шпат), CaCO 3 ; царапается медной монетой.
4. Флюорит (плавиковый шпат), CaF 2 ; царапается ножом, кусочком оконного стекла.
5. Апатит , Ca 5 (PO 4) 3 (F, Cl) ; царапается ножом, кусочком оконного стекла.
6. Полевой шпат , KAlSi 3 O 8 ; царапается напильником.
7. Кварц , SiO 2 .
8. Топаз , (Al 2 SiO 4 (OH, F) 2 .
9. Корунд , Al 2 O 3 .
10. Алмаз , C ; самый твёрдый минерал.
Как пользоваться шкалой Мооса
Значения шкалы от 1 до 10 соответствуют 10-ти достаточно распространенным минералам – от талька до алмаза. При этом твёрдость минерала по шкале Мооса определяется номером соответствующего минерала-эталона, например, твёрдость талька – 1, алмаза – 10, апатита – 5. Твёрдость испытуемого минерала определяется путём поиска самого твёрдого эталонного минерала, который оставляет царапину на испытуемом минерале; и/или самого мягкого эталонного минерала, на котором оставляет царапину испытуемый минерал. То есть, испытуемый минерал либо царапает эталонный (при этом его твёрдость по шкале Мооса выше/равна эталонному), либо царапается эталонным минералом (при этом его твёрдость ниже/равна твёрдости эталонного минерала). Если минерал оставляет царапину на каком-либо эталонном минерале и сам «царапается» этим минералом, то твёрдость обоих минералов считают одинаковой.
Например, если испытуемый минерал царапается апатитом, а сам оставляет царапину на флюорите, то его твёрдость находится в диапазоне от 4 до 5.
Шкала Мооса очень удобна для практического применения, – для грубой сравнительной (относительной) оценки твёрдости материалов по системе «мягче-твёрже»: номер по шкале Мооса указывает только на порядок в распределении минералов по твёрдости (мягче , тверже , такой же ), но не имеет какого-либо количественного значения. Следует помнить, что величина твёрдости, определяемая с помощью шкалы Мооса, весьма относительна и неточна. Более точное определение твёрдости производится, например, с помощью склерометра.
Для практических («походных») целей можно запомнить, что:
– человеческий ноготь имеет твёрдость по шкале Мооса – 2,5; оставляет царапину на гипсе (и более мягких минералах);
– медная монета имеет твёрдость по шкале Мооса – 3,5; твёрже кальцита, но мягче флюорита;
– кусочек обычного оконного стекла и лезвие перочинного ножа имеют твёрдость по шкале Мооса – 5,5; немного мягче полевого шпата;
Применительно к минералам и драгоценным камням под твердостью понимают, во-первых, твердость при царапанье (или твердость царапанья) и, во-вторых, твердость при шлифовании. Твердость царапанья прежде, когда оптические методы исследования еще не были столь развиты, как сейчас, играла большую роль при определении драгоценных камней. Сегодня проверка твердости путем царапанья проводится, вообще говоря, лишь у менее ценных камней и в основном коллекционерами. Для профессионального испытания точность такого определения твердости слишком низка. Кроме того, очень велика связанная с ним опасность повреждения камня. Правда, основное преимущество метода царапанья состоит в том, что он позволяет простыми средствами определять драгоценные камни в первом приближении. В минералогии этот способ по-прежнему широко применяется.
Метод определения твердости путем царапанья принадлежит венскому минералогу Фридриху Моосу. Моос определил твердость царапанья как сопротивление, оказываемое минералом при царапанье его поверхности острым контрольным предметом. Камни, имеющие твердость по Моосу выше 7, считаются твердыми. О минералах с твердостью от 8 до 10 говорят, что они имеют «твердость драгоценных камней». Однако это не совсем удачное определение, ибо драгоценные камни характеризуются не только высокой твердостью, хотя она и представляет собой весьма ценное для них качество. Драгоценные камни с твердостью ниже 7 по Моосу нестойки против вездесущей пыли, которая всегда содержит мельчайшие зерна кварца (его твердость по Моосу 7), а потому повреждает полировку и ухудшает блеск мягких камней. Такие камни с течением времени тускнеют и требуют при ношении и хранении особой осторожности, дабы уберечь их от контакта с твердыми, то есть царапающими предметами.
При определении твердости царапанья необходимо следить за тем, чтобы последнее производилось только острым краем образца и только на ровных и свежих поверхностях. У ребристых образований, листоватых кристаллов или выветренных с поверхности штуфов значения твердости царапанья получаются заниженными.
Некоторые драгоценные камни имеют на разных гранях, равно как и по разным направлениям, совершенно различную твердость. Например, у кианита на гранях переднего пинакоида твердость по Моосу составляет в продольном направлении (по удлинению кристалла) 4,5, а в поперечном - 6-7. Поэтому кианит называют также дистеном - «оказывающим двоякое сопротивление». Большие различия в твердости существуют также у алмаза. Только благодаря этому вообще возможно шлифовать алмаз - самый твердый из известных материалов. Шлифовальщик драгоценных камней обязательно должен знать различия в их твердости (как при царапанье, так и при шлифовании), ибо в этом состоит одна из важных предпосылок успешной работы мастера.
Шкала твердости царапанья по Моосу - относительная шкала. С ее помощью можно установить лишь, каким минералом царапается другой (испытуемый) минерал. О том, насколько возрастает (в количественном выражении) твердость от ступени к ступени шкалы Мооса, ничего сказать нельзя. А этот рост в действительности резко различается, как видно из приведенной ниже таблицы, где сопоставлены значения твердости по Моосу и значения абсолютной твердости (твердости шлифования в воде по А. Розивалю).
Относительная и абсолютная шкала твердости
| Твердость царапанья (по Моосу) | Эталонный минерал | Простейший способ определения твердости | Твердость шлифования (по Розивалю) |
|---|---|---|---|
| 1 | Тальк | Скоблится ногтем | 0,03 |
| 2 | Гипс | Царапается ногтем | 1,25 |
| 3 | Кальцит | Царапается медной монетой | 4,5 |
| 4 | Флюорит | Легко царапается ножом | 5 |
| 5 | Апатит | Еще царапается ножом | 6,5 |
| 6 | Ортоклаз | Царапается стальным напильником | 37 |
| 7 | Кварц | Царапает оконное стекло | 120 |
| 8 | Топаз | 175 | |
| 9 | Корунд | 1 000 | |
| 10 | Алмаз | 140 000 |
Твердость самоцветов по шкале Мооса
| Алмаз | 10 |
| Рубин | 9 |
| Сапфир | 9 |
| Александрит | 8,5 |
| Хризоберилл | 8,5 |
| Цейлонит | 8 |
| Родицит | 8 |
| Шпинель | 8 |
| Таафеит | 8 |
| Топаз | 8 |
| ИАГ-гранат (гранатит) | 8 |
| Аквамарин | 7,5-8 |
| Берилл | 7,5-8 |
| Ганит | 7,5-8 |
| Пейнит | 7,5-8 |
| Фенакит | 7,5-8 |
| Изумруд | 7,5-8 |
| Альмандин | 7,5-8 |
| Андалузит | 7,5 |
| Эвклаз | 7,5 |
| Гамбергит | 7,5 |
| Уваровит | 7,5 |
| Кордиерит | 7-7,5 |
| Данбурит | 7-7,5 |
| Гроссуляр | 7-7,5 |
| Пироп | 7-7,5 |
| Спессартин | 7-7,5 |
| Ставролит | 7-7,5 |
| Турмалин | 7-7,5 |
| Аметист | 7 |
| Авантюрин | 7 |
| Горный хрусталь | 7 |
| Цитрин | 7 |
| Дюмортьерит | 7 |
| Дымчатый кварц (раухтопаз) | 7 |
| Розовый кварц | 7 |
| Тигровый глаз | 7 |
| Циркон | 6,5-7,5 |
| Агат | 6,5-7 |
| Аксинит | 6,5-7 |
| Халцедон | 6,5-7 |
| Хлоромеланит. | 6,5-7 |
| Хризопраз | 6,5-7 |
| Демантоид | 6,5-7 |
| Окаменелое дерево | 6,5-7 |
| Жадеит | 6,5-7 |
| Яшма | 6-7 |
| Корнерупин | 6,5-7 |
| Перидот (хризолит) | 6,5-7 |
| Танзанит | 6,5-7 |
| Галлиант | 6,5 |
| Перистерит | 6,5 |
| Соссюрит | 6,5 |
| Сингалит | 6,5 |
| Смарагдит | 6,5 |
| Везувиан | 6,5 |
| Силлиманит | 6-7,5 |
| Касситерит | 6-7 |
| Эпидот | 6-7 |
| Гидденит | 6-7 |
| Кунцит | 6-7 |
| Амазонит | 6-6,5 |
| Авантюриновый полевой шпат | 6-6,5 |
| Бенитоит | 6-6,5 |
| Эканит | 6-6,5 |
| Фабулит | 6-6,5 |
| Лабрадор | 6-6,5 |
| Лунный камень | 6-6,5 |
| Нефрит | 6-6,5 |
| Ортоклаз | 6-6,5 |
| Петалит | 6-6,5 |
| Пренит | 6-6,5 |
| Пирит | 6-6,5 |
| Рутил | 6-6,5 |
| Амблигонит | 6 |
| Битовнит | 6 |
| Санидин | 6 |
| Тугтупит | 6 |
| Гематит | 5,5-6,5 |
| Опал | 5,5-6,5 |
| Родонит | 5,5-6,5 |
| Тремолит | 5,5-6,5 |
| Актинолит | 5,5-6 |
| Анатаз | 5,5-6 |
| Бериллонит | 5,5-6 |
| Элеолит | 5,5-6 |
| Гаюин | 5,5-6 |
| Периклаз | 5,5-6 |
| Псиломелан | 5,5-6 |
| Содалит | 5,5-6 |
| Бразилианит | 5,5 |
| Хромит | 5,5 |
| Энстатит | 5,5 |
| Лейцит | 5,5 |
| Молдавит | 5,5 |
| Натролит | 5,5 |
| Виллемит | 5,5 |
| Скаполит | 5-6,5 |
| Канкринит | 5-6 |
| Диопсид | 5-6 |
| Гиперстен | 5-6 |
| Ильменит | 5-6 |
| Лазурит | 5-6 |
| Лазулит | 5-6 |
| Танталит | 5-6 |
| Бирюза | 5-6 |
| Датолит | 5-5,5 |
| Обсидиан | 5-5,5 |
| Томсонит | 5-5,5 |
| Титанит | 5-5,5 |
| Апатит | 5 |
| Аугелит | 5 |
| Диоптаз | 5 |
| Гемиморфит | 5 |
| Смитсонит | 5 |
| Страз | 5 |
| Вардит | 5 |
| Кианит | 4,5 и 7 |
| Апофиллит | 4,5-5 |
| Шеелит | 4,5-5 |
| Цинкит | 4,5-5 |
| Колеманит | 4,5 |
| Варисцит | 4-5 |
| Пурпурит | 4,5 |
| Баритокальцит | 4 |
| Флюорит | 4-4,5 |
| Магнезит | 4 |
| Родохрозит | 4 |
| Доломит | 3,5-4,5 |
| Сидерит | 3.5-4 |
| Арагонит | 3,5-4,5 |
| Азурит | 3,5-4 |
| Куприт | 3,5-4 |
| Халькопирит | 3,5-4 |
| Малахит | 3,5-4 |
| Сфалерит | 3,5-4 |
| Церуссит | 3,5 |
| Говлит | 3,5 |
| Витерит | 3,5 |
| Кораллы | 3-4 |
| Жемчуг | 3-4 |
| Ангидрит | 3-3,5 |
| Барит | 3 |
| Кальцит | 3 |
| Курнаковит | 3 |
| Вульфенит | 3 |
| Гагат | 2,5-4 |
| Крокоит | 2,5-3 |
| Гарниерит | 2,5-3 |
| Гейлюссит | 2,5 |
| Прустит | 2,5 |
| Серпентин | 2,5 |
| Хризоколла | 2-2,5 |
| Слоновая кость | 2-4 |
| Янтарь | 2-3 |
| Морская пенка (сепиолит) | 2-2,5 |
| Алебастр | 2-2,5 |
| Улексит | 2 |
| Вивианит | 1,5-3 |
| Стихтит | 1,5-2,5 |
| Сера | 1,5-2 |
Форму поверхности фрагментов, на которые распадается минерал при ударе, называют изломом. Он бывает раковистым (похожим на отпечаток раковины), неровным, занозистым, волокнистым, ступенчатым, ровным, землистым и пр. Иногда излом может служить диагностическим признаком, позволяющим различать сходные по внешнему облику минералы. Раковистый излом типичен, например, для всех разновидностей кварца и для имитаций драгоценных камней из стекла.
Мы знаем, что камни и минералы – это твердые вещества. Но много кто не знает, что их твердость можно определить при помощи специальной шкалы. Создана она была еще в 19 веке минералогом из Германии Фридрихом Моосом и с тех пор носит его имя. Цель создания шкалы Мооса – оценка твердости камней путем механического повреждения одним элементом другого. Таким образом, работает схема «мягче-плотнее» и в процессе выясняется, какая относительная твердость минералов.
Основной принцип
Шкала Мооса содержит 10 минералов и принцип ее работы заключается в том, что каждый элемент в ней своими острыми углами царапает соседний. Для того, чтобы было удобнее, можно на один конец металлической трубки насадить камень, закрепив его на эпоксидной смоле. Затем эталонным минералом проводите по испытуемому камню, царапая его же. Под влиянием острия эталонного камня, проверяемый минерал будет деформироваться, несмотря не его хрупкость. Царапать необходимо стараться осторожными, нерезкими движениями, чтобы избежать каких-либо повреждений образца. Когда твёрдость камня проверена и понятно ее приближенность к нужному стандарту, сделанную царапину нужно аккуратно протереть и рассмотреть под увеличительным стеклом. Это необходимо для того, чтобы наверняка удостовериться, что царапина была сделана.
В наше время начали выпускать специальные карандаши и в них встроили вместо грифелей минеральные стержни, которые и являются составляющими шкалы Мооса. Также для определения твердости различных минералов можно использовать и подручные средства, такие как, карандаш, кухонная соль, монета из меди, гвоздь, стекло, нож из стали, и напильник. В большинстве случаев проверку лучше начинать со стекла, так как его твердый индекс равен середине показателей по шкале Мооса. Но знайте и то, что домашние приспособления и предметы не всегда могут показать правильный результат. Не стоит обходить стороной и тот факт, что во всех случаях проверки на прочность необходимо испытывать только свежую сторону камня.
Раньше определить твердость по Моосу могли только либо коллекционеры драгоценных камней, либо ювелиры. Сейчас же развили искусственное взращивание минералов, например, таких, как кварцевый камень, поэтому проверки по шкале Мооса можно получить не совсем точные. Среди недостатков данного способа можно отметить один – возможность повреждения камня, но преимущество неслабое – нет необходимости в наличие специальной лаборатории и не нужно много тратиться на оборудование.
Шкала твердости Фридриха Мооса рассортировала минералы по такому принципу – те, которые проходят проверку и их показатели превышают отметку 7, являются твердыми камнями. А вот те, которые ниже семи слабые и поддаются стиранию обычной пылью, потому как в составе этой пыли есть микроскопические частицы кварца, а они, в свою очередь по шкале имеют седьмую прочность. Минералы, имеющие показатели ниже семизначной отметки, достаточно скоро тускнеют, полировка их стирается, и очень царапаются при контактах с камнями, которые тверже их.
Существует специальная таблица минералов, по которой можно определить степень твердости по Моосу на царапанье и определить жесткость шлифования по Розивалю. Шкала Розиваля возникла после методики Мооса, которая и была взята за основу. Некие изменения коснулись только замены абстрактных номеров на значения твердости шлифовки. Показатели для этой шкалы получили при помощи такого устройства, как твердометр, где именно он показал измерение прочности камней при шлифовании их абразивами. Но, несмотря на то, что по шкале немецкого минералога можно получить меньшую точность, все же именно она более заманивает к использованию.
При исследовании камня важна не только его плотность, а еще и спайность. Это способность камней раскалываться по направлению своей кристаллической структуры и, таким способом, образовывать гладкие грани. Что интересно, камни могут раскалываться на кристаллики, которые абсолютно разные по форме.
Применение шкалы
Ювелиры уверенны, что необходимо обязательно учитывать при огранке спайность камня, так как он может расколоться и по граням самой этой спайности. Любопытный факт, что такие драгоценные камни как изумруд и аквамарин имеют очень слабую спайность, но это не отменяет того утверждения, что они являются очень хрупкими по своей прочности. Такие же сложности при работе с огранкой имеются и с топазами. У них совершенная спайность, которая строится перпендикулярно в направлении удлинения кристалла. При работе с ними нужно быть предельно осторожными. А вот алмаз имеет свойство распадаться на правильные восьмигранники, которые состоят из таких же правильных восьми треугольников.
Существует специальная таблица наипростейшего определения плотности камней, где можно наблюдать градацию минералов по сравнительной шкале Мооса. Под первым номером в ней размещен тальк, скоблить который можно и ногтем. Затем на ступень выше поднимается гипс, царапать его можно также, как и своего предшественника, указанного выше. Третье место досталось кальциту, прочность которого выявит медная монета. За кальцитом на четвертом месте расположился флюорит и его плотность способен определить и обычный нож. Пятое место за апатитом, в твердости которого удостовериться поможет все тот же кухонный нож, а вот седьмое место досталось ортоклазу, для определения, прочности которого понадобится напильник. Кварц забрал себе восьмое место и поцарапать его может стекло. На девятом месте «засел» корунд, оставив главное место для алмаза по шкале Мооса, как самый почетный и прочный минерал.
Может, кому-нибудь будет еще интересно узнать свойства гранита, который считается одним из самых твердых камней. Он достаточно вынослив и ему не страшны кислотное воздействие, какие-либо атмосферные явления, в том числе и перепады температур, он очень стойко терпит удары. Прочность его по Моосу равняется восьми, а кварцевых частиц в нем насчитывается не так уж и мало – до целых 70%.