Шкала Мооса
Шкала́ Мо́оса (минералоги́ческая шкала́ твёрдости) — десятибалльная шкала относительной твёрдости поверхности минералов. Если минерал царапает эталонный минерал из шкалы, его твёрдость по шкале выше; если он царапается эталоном — ниже<ref>Пекова Н. А. Мооса шкала Шаблон:Wayback в БРЭ.</ref>.
Разбиение шкалы по баллам основано на наборе эталонных минералов. В качестве эталонов приняты 10 минералов, расположенных в порядке возрастающей твёрдости<ref name=БРЭ>Шаблон:БРЭ</ref>.
Шкала служит для определения минералов. Предназначена для ориентировочной оценки и сравнения относительной твёрдости материалов методом царапания.
История
Шкала и метод для определения твёрдости минералов был предложен в 1811 году немецким минералогом Фридрихом Моосом (1773—1839).
Описание
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 царапается флюоритом, то его твёрдость находится в диапазоне от 4 до 5.
Предназначена для грубой сравнительной диагностики твёрдости материалов по критерию мягче-твёрже. Испытываемый материал либо царапает эталонный образец и его твёрдость по шкале Мооса выше, либо царапается эталоном и его твёрдость ниже эталона. Известное исключение — кианит, твёрдость которого параллельно длинной стороне кристалла — 4,5, а поперёк — 7,5<ref>Шаблон:Публикация</ref>; то есть он может как царапаться эталоном (например, ортоклазом), так и царапать эталон. Таким образом, оценка по шкале Мооса характеризует только относительную твёрдость минералов или материалов. Например, корунд (9) в 2 раза твёрже топаза (8), но при этом в 4 раза менее твёрдый, чем алмаз (10).
Шкала твёрдости минералов
В таблице приведено соответствие твёрдости по шкале Мооса с абсолютной твёрдостью, измеренной склерометром:
| Твёрдость по Моосу | Эталонный минерал | Абсолютная твёрдость | Изображение | Обрабатываемость | Другие минералы и материалы с аналогичной твёрдостью |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Тальк (Mg3Si4O10(OH)2) | 1 | Файл:Talc block.jpg | Царапается ногтем | Графит |
| 2 | Гипс (CaSO4·2H2O) | 3 | Файл:Gypse Arignac.jpg | Царапается ногтем | Галит, хлорит, слюда |
| 3 | Кальцит (CaCO3) | 9 | Файл:Calcite-sample2.jpg | Царапается медью | Биотит, золото, серебро |
| 4 | Флюорит (CaF2) | 21 | Файл:Fluorite with Iron Pyrite.jpg | Легко царапается ножом, оконным стеклом | Доломит, сфалерит |
| 5 | Апатит (Ca5(PO4)3(OH−,Cl−,F−)) | 48 | Файл:Apatite crystals.jpg | С усилием царапается ножом, оконным стеклом | Гематит, лазурит |
| 6 | Ортоклаз (KAlSi3O8) | 72 | Файл:OrthoclaseBresil.jpg | Царапает стекло. Обрабатывается напильником | Опал, рутил |
| 7 | Кварц (SiO2) | 100 | Файл:2011-12-24 11-10-34-quartz-10f.jpg | Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло | Гранат, турмалин, кремень |
| 8 | Топаз (Al2SiO4(OH−,F−)2) | 200 | Файл:Topaz-148093.jpg | Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло | Берилл (гелиодор, аквамарин, изумруд), шпинель, |
| 9 | Корунд (Al2O3) | 400 | Файл:Cut Ruby.jpg | Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло | Разновидности корунда — |
| 10 | Алмаз (C) | 1600 | Файл:Rough diamond.jpg | Режет стекло | Среди искусственных — эльбор, природных аналогов не существует |
Альтернативные методы определения твёрдости
Помимо шкалы Мооса есть и другие более точные методы определения твёрдости минералов c помощью приборов<ref>Онищенко Н. Я., Поваренных А. С., Скворцов В. Н. и др. Использование нового прибора УПМ-1 для определения характеристической твердости минералов на примере самородных золота и платины Украины // Записки Всесоюзного минералогического общества. 1976. Ч. 105. № 4. С. 475—477.</ref>.
Различные шкалы твёрдости трудно однозначно соотнести друг с другом. Практически приняты несколько более точных систем измерения твёрдости материалов, ни одна из которых не покрывает весь диапазон шкалы Мооса.
Для приблизительного определения твёрдости в быту можно использовать<ref>Шкала Мооса Шаблон:Wayback на сайте «Всё о геологии», Геологического факультета МГУ.</ref>:
- простой карандаш — 1; соль поваренная — 2; ноготь — 2,5; медная монета — 3; железный гвоздь — 4; стекло — 5; стальной нож — 6; напильник — 7.
Другие методы:
Примечания
Шаблон:Примечания Шаблон:Нет источников
Литература
- Шаблон:Публикация
- Поваренных А. С. Вычисление твёрдости минералов по Моосу на основании кристаллохимических данных // Минералогический сборник Львовского геологического общества. 1959. № 13. С. 84—106.
- Поваренных А. С. Твёрдость минералов. Киев: Издательство АН УССР, 1963. 304 с.
Ссылки
- Шкала Мооса на сайте МГУ.
- 10 ступеней шкалы Мооса на сайте «Научная Россия», 2014.