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Scala di durezza MOHS

Metodo di misurazione minerali di durezza

Che cos'è la scala di durezza Mohs?

Test di durezza al graffio

La durezza Mohs è un metodo comparativo per misurare la resistenza ai graffi dei minerali da 1 a 10. L'idea alla base della durezza Mohs è molto semplice. L'idea alla base della scala di durezza Mohs è piuttosto semplice. Questa scala aiuta a identificare i minerali testando la loro capacità di graffiare o essere graffiati da un minerale di durezza nota. Il materiale più duro graffia il materiale più morbido.

Il diamante è il materiale più duro della scala di durezza Mohs, con una valutazione massima di 10, mentre il talco si colloca all'estremità inferiore della scala con una valutazione di 1.

Ad esempio, il gesso può graffiare il talco; pertanto, ha un valore di durezza Mohs superiore a quello del talco.

Capire la durezza Mohs

Una panoramica

La scienza della mineralogia deve gran parte della sua comprensione a varie scale e misure che sono state ideate nel corso degli anni. Una di queste scale chiave, che misura la durezza dei minerali, è la Scala di durezza di Mohs. Per chiunque abbia un'inclinazione per la gemmologia, la geologia o la mineralogia, questa scala offre uno strumento prezioso per differenziare e classificare i minerali. Approfondiamo la conoscenza della durezza Mohs.

Origini della scala Mohs

La Scala di durezza di Mohs fu ideata nel 1812 da Friedrich Mohs, geologo e mineralogista tedesco. Riconoscendo la necessità di classificare i minerali in una sorta di ordine sistematico, ideò un metodo semplice ma efficace per determinare la durezza. Si trattava di osservare quali minerali potevano graffiare gli altri.

È affascinante notare che Mohs non ha inventato il concetto di prova di durezza. Le civiltà antiche avevano già fatto osservazioni su quali materiali potevano essere usati per graffiare o incidere altri. Mohs, tuttavia, è stato il primo a compilare un elenco coerente e comparativo.

Scala di durezza Mohs

DurezzaMateriale
1Talco
2Gesso
3Calcite
4Fluorite
5Apatite
6Ortoclasio feldspato
6,5Vetro borosilicato
7Quarzo
7Impactinator® Vetro
8Topazio
9Corindone
9Vetro zaffiro
10Diamante
Diamante
Durezza Mohs 10 Diamante un primo piano di un diamante

Diamante

Scala di durezza Mohs 10

Importante da sapere

Il diamante non è più il materiale più duro conosciuto. Quando Friedrich Mohs creò la sua scala di durezza nel 1812, il diamante, valutato a 10, era il materiale più duro che riuscì a trovare. La scala di Mohs misura la durezza dei minerali in base alla resistenza ai graffi, ma non tiene conto dei materiali più duri del diamante. In seguito sono stati scoperti materiali più duri, misurati con i test di durezza Vickers o Knoop. - Nitruro di boro wurtzite (w-BN): 18% più duro del diamante in determinate condizioni. - Lonsdaleite (diamante esagonale): 58% più duro del diamante. - Nanorods di diamante aggregato (ADNR): realizzati in fullerene, si ritiene siano più duri del diamante.

Applicazioni e rilevanza

Gemmologia e gioielleria: Una delle applicazioni più immediate della Scala Mohs è la gemmologia. Quando si progettano gioielli, è indispensabile conoscere la durezza delle gemme utilizzate, poiché essa influisce direttamente sulla loro durata e resistenza all'abrasione. Per esempio, i diamanti, con una durezza Mohs di 10, sono spesso utilizzati negli anelli di fidanzamento perché resistono meglio della maggior parte delle altre pietre ai graffi.

Costruzione e produzione: La durezza dei materiali gioca un ruolo fondamentale nell'industria edilizia e manifatturiera. Ad esempio, la conoscenza della durezza dei minerali può aiutare a selezionare il giusto tipo di macchinari o strumenti per l'estrazione o il taglio.

Educazione: La Scala di Mohs è uno strumento elementare per introdurre gli studenti al mondo della mineralogia. La sua semplicità e facilità d'uso la rendono una delle preferite dagli educatori.

Limiti della scala Mohs

La scala di durezza Mohs è facile da usare, ma manca di precisione a causa delle sole 10 scale, con una relazione quasi logaritmica con la durezza assoluta. Una differenza di durezza Mohs di 5 e 6 non può essere realmente determinata ed è più un'approssimazione rispetto ai metodi di misurazione della durezza più sofisticati e di alta precisione come Vickers o Rockwell.

Durezza relativa: La Scala Mohs misura solo la durezza relativa. Non fornisce una misura assoluta o quantitativa. Ad esempio, se il diamante è classificato 10 e il corindone 9, il diamante è in realtà molto più duro del corindone. Mancanza di precisione: La scala manca di valori intermedi. Pertanto, se due minerali si trovano tra due numeri, determinare la loro durezza relativa può essere difficile. Non è completa: La scala copre solo 10 minerali. Molti minerali si trovano tra questi numeri standard, il che richiede l'uso di minerali di riferimento aggiuntivi. Altre misure di durezza

Visti i limiti della scala Mohs, sono stati sviluppati altri metodi per una misurazione più precisa della durezza. Le scale Vickers e Rockwell, ad esempio, misurano la durezza valutando la profondità o la dimensione di un'impronta lasciata da una forza fissa. Queste scale sono più comunemente utilizzate in metallurgia.

Vantaggi della scala Mohs

Il vantaggio del metodo di misurazione della durezza Mohs è il processo di graffiatura rispetto all'ammaccatura degli altri due metodi. Ciò è particolarmente utile per i materiali cristallini come il vetro o la ceramica, che si frantumano e non si deformano.

È un metodo semplice, rapido ed economico per determinare la durezza da graffio dei minerali. Un kit di prova costa meno di 30 dollari. E prima che lo chiediate. Un kit di prova così economico viene fornito senza un vero diamante.

Ruby Mohs
Rubino che gira un primo piano di una gemma

Ruby Mohs

Scala di durezza 9

La durezza Mohs in breve

La scala di durezza Mohs, nonostante i suoi limiti, rimane un test importante per la mineralogia. La sua semplicità, la facilità d'uso e il fatto che non richieda attrezzature speciali la rendono molto popolare. Che sia usata da uno studente in classe, da un gioielliere che valuta le gemme o da un geologo sul campo, la Scala di Mohs è una testimonianza dell'ingegno di Friedrich Mohs e dell'importanza duratura della classificazione sistematica nella scienza.

Quando utilizzare il test Mohs Harness e quando no

È un modo semplice per testare la durezza dei graffi, utilizzando strumenti come una monetina di rame e un chiodo d'acciaio. Sebbene aiuti a classificare i minerali, fornisce misure relative, non esatte. Per esempio, il diamante (10) è molto più duro del corindone (9), ma il corindone è solo due volte più duro del topazio (8).

La durezza da indentazione misura la resistenza a una pressione costante, come la pressione di un chiodo su una superficie. La scala Rockwell misura la resistenza di un materiale alla perforazione, a differenza della durezza da graffio. Questo test è preciso, ma deve essere eseguito in laboratorio.

La durezza da rimbalzo verifica quanto un martello con punta di diamante rimbalza su un materiale. Il test di rimbalzo di Leeb? è pratico sul campo e offre alcuni vantaggi rispetto ai test di laboratorio, ma è meno preciso.

L'elasticità e la plasticità descrivono se un materiale ritorna alla sua forma (elastico), se cambia forma senza rompersi (plastico) o se si rompe (fragile). Il diamante, pur essendo duro, è fragile, mentre il rame è morbido ma duttile e malleabile.

La forza misura la capacità di un materiale di deformarsi sotto sforzo, mentre la tenacità misura la resistenza alla rottura. Queste proprietà sono fondamentali per diverse applicazioni:

  • Utilizzare la scala Mohs per gli utensili da taglio.
  • Utilizzare le scale Rockwell o Vickers o Brinell per verificare la presenza di ammaccature.
  • Verificare l'elasticità e la fragilità delle strutture portanti.
  • Valutare la resistenza e la tenacità dei materiali da costruzione.
  • Usare il Test di durezza a matita per i rivestimenti ottici Pensare ai rivestimenti a pellicola e alle vernici.

Dove acquistare un kit per il test di durezza Mohs?

Deposito di forniture geologiche

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