Vi siete mai chiesti quale sia la durezza dei materiali che vi circondano? Dalla morbidezza del talco alla durezza ineguagliabile dei diamanti, la scala Mohs offre un viaggio affascinante nel mondo dei minerali. In questo articolo ci immergeremo nelle complessità di questo strumento essenziale, esplorando la sua storia, le sue applicazioni e le storie avvincenti dei minerali che la definiscono. Preparatevi a scoprire i segreti della scala Mohs e ad apprezzare i materiali che danno forma al nostro mondo.
Esistono due metodi per misurare la durezza dei materiali: la durezza da graffio e la durezza da indentazione con carico statico. La durezza da graffio, nota anche come durezza Mohs, è una durezza relativa ed è piuttosto ruvida.
Utilizza dieci minerali naturali come standard. L'ordine di durezza non rappresenta la misura assoluta della durezza di un particolare minerale, ma indica che un minerale di ordine superiore può scalfire un minerale di ordine inferiore. La durezza di altri minerali è determinata dal confronto con questi minerali standard.
L'unità di misura della durezza Mohs è il chilogrammo-forza per centimetro quadrato (kgf/cm²), indicato come [Pa]. È uno standard per esprimere la durezza di un minerale, proposto per la prima volta nel 1824 dal mineralogista tedesco Frederich Mohs. La durezza è rappresentata dalla profondità del graffio effettuato sulla superficie del minerale testato utilizzando il metodo del graffio con un ago di diamante a forma di piramide.
La scala di durezza è la seguente: talco 1 (il più morbido), gesso 2, calcite 3, fluorite 4, apatite 5, ortoclasio (noto anche come feldspato o periclasio) 6, quarzo 7, topazio 8, corindone 9, diamante 10 (il più duro). La durezza Mohs viene utilizzata anche per esprimere la durezza di altri materiali solidi.
| Livello | Minerali | Equivalente a |
| 1 | Talco | Nessuno |
| 2 | Gesso | Unghia |
| 3 | Calcite | Moneta di rame |
| 4 | Fluorite | Chiodo di ferro |
| 5 | Apatite | Vetro |
| 6 | Ortoclasio | Coltello a penna |
| 7 | Quarzo | File |
| 8 | Topazio | Carta vetrata |
| 9 | Corindone | Nessuno |
| 10 | Diamante | Nessuno |
Per un metodo più specifico: si gratta il minerale da testare rispetto alla durezza standard della scala di durezza Mohs per determinare la durezza del minerale testato.
Ad esempio, se un minerale è in grado di scalfire la calcite e di essere scalfito dalla fluorite, la durezza di quel minerale è compresa tra 3 e 4. In alternativa, si può usare un'unghia (durezza 2-2,5), una moneta (durezza 3,5) o un coltellino (durezza 5,5) per graffiare il minerale, al fine di determinarne a grandi linee la durezza.
| Nomi di minerali rappresentativi | Usi comuni | Scala di durezza |
| Talco, grafite | Il talco è il minerale più morbido che si conosca, comunemente utilizzato sotto forma di polvere di talco. | 1 |
| Pelle, Arsenico naturale | 1.5 | |
| Gesso | Materiali industriali | 2 |
| Cubo di ghiaccio | 2~3 | |
| Unghie, Ambra, Avorio | 2.5 | |
| Oro, argento, alluminio | 2.5~3 | |
| Calcite, rame, perle | La calcite può essere utilizzata come materiale da intaglio e materia prima industriale. | 3 |
| Conchiglie, monete | 3.5 | |
| Fluorite (nota anche come fluorite) | Intaglio, metallurgia, materiali da costruzione | 4 |
| Platino | Metalli rari | 4~4.5 |
| Ferro | 4~5 | |
| Fosforite | Il fosforo è un componente importante delle cellule biologiche e viene utilizzato come materia prima nella produzione di mangimi, fertilizzanti e prodotti chimici. | 5 |
| Vetro, acciaio inox | 5.5 | |
| Ortoclasio, Tanzanite, Puro Titanio | 6 | |
| Denti (strato esterno della corona) | Il componente principale è l'idrossiapatite. | 6~7 |
| Giada morbida - Giada di Xinjiang Hetian | 6~6.5 | |
| Pirite | Viene utilizzato come materia prima per la produzione di acido solforico, per la raffinazione dell'oro e può essere utilizzato anche a scopo medicinale. | 6.5 |
| Giada dura - Giadeite e giada birmana | 6.5~7 | |
| Vetro di quarzo, ametista | 7 | |
| Pietra elettrica, zircone | 7.5 | |
| Quarzo | Secondo la vecchia scala di durezza, il quarzo è classificato come 7. | 8 |
| Peridoto | 8.5 | |
| Topazio, cromo, acciaio al tungsteno | Nella vecchia scala di durezza, il topazio ha un valore di 8. | 9 |
| Moissanite | Le gemme sintetiche sono 2,5 volte più luminose dei diamanti e costano 1/10 del prezzo. | 9.5 |
| Granato | 10 | |
| Zircone fuso | 11 | |
| Corindone | Il corindone è classificato come 9 nella vecchia scala di durezza. Le gemme naturali come i rubini e gli zaffiri sono ora considerate tipi di corindone, così come la durezza dei cristalli di zaffiro sintetici. | 12 |
| Carburo di silicio | 13 | |
| Carburo di boro | 14 | |
| Diamante | I diamanti sono classificati come 10 nella vecchia scala di durezza, il che li rende la gemma naturale più dura sulla terra. | 15 |
La durezza Mohs è uno standard che indica la durezza dei minerali, proposto per la prima volta nel 1824 dal mineralogista tedesco Friedrich Mohs. Questo standard viene stabilito utilizzando un trapano diamantato a forma di piramide per graffiare la superficie di un minerale; la profondità del graffio indica la durezza.
La durezza di un minerale si riferisce alla sua capacità di resistere a determinate forze meccaniche esterne, come la scalfittura, l'indentazione o la macinazione. In mineralogia, la durezza a cui si fa spesso riferimento è la durezza Mohs, ovvero la durezza da graffio rispetto alla scala di durezza Mohs.
La scala di durezza Mohs si basa su dieci minerali di diversa durezza, suddivisi in dieci livelli da basso ad alto: 1. Talco; 2. Gesso; 3. Calcite; 4. Fluorite; 5. Apatite; 6. Ortoclasio; 7. Quarzo; 8. Topazio; 9. Corindone; 10. Diamante.
Nell'uso, i minerali standard vengono graffiati contro minerali di durezza sconosciuta. Se il minerale può essere graffiato dall'apatite ma non dalla fluorite, la sua durezza è determinata tra 4 e 5.
Questo metodo è stato stabilito e denominato dal professore tedesco di mineralogia Friedrich Mohs (1773-1839). Tuttavia, la misurazione accurata della durezza dei minerali richiede ancora un microdensimetro o un misuratore di durezza. La durezza minerale è anche una delle proprietà fisiche dei minerali. I minerali con elevata durezza sono stati ampiamente utilizzati nella tecnologia industriale.
I diamanti, il corindone e altri minerali non sono solo utilizzati nell'industria, ma diventano anche pietre preziose. In quanto pietre preziose, hanno solitamente un'elevata durezza.
Ad esempio, la durezza dell'opale è di 5,5-6,5, quella del quarzo di 6,5-7, quella della sfalerite di 7,5-8, quella della tsavorite di 8,5 e quella degli zaffiri e dei rubini di 9, seconda solo a quella dei diamanti. Le persone scelgono i minerali ad alta durezza come gemme, probabilmente perché sono resistenti all'usura e simboleggiano il loro valore senza tempo!
In base alle esigenze, si è anche sviluppata una scala di durezza delle gemme per identificare la durezza minerale delle gemme, dai minerali più morbidi a quelli più duri: talco, gesso, calcite, fluorite, apatite, zircone, corindone, carburo di silicio, carburo di boro, diamante, ecc.
Quando non esiste un minerale di durezza standard, il modo più semplice per misurare la durezza è con un'unghia o un coltellino. La durezza di un'unghia è 2,5, quella di una moneta di rame è 3, quella del vetro e di un coltellino è 5. Quelli con durezza superiore a 6 sono quasi tutti minerali simili a pietre preziose.
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