Skala Mohsa jest szczególnie przydatna do identyfikacji minerałów. Cieszy się ona dużą popularnością ze względu na możliwość szybkiego wyznaczenia przybliżonej twardości minerałów w prosty sposób. Powszechnie wiadomo, że diament jest
najtwardszym kamieniem, lecz co to właściwie oznacza?
Co to jest twardość?
Jedną z najważniejszych cech fizycznych minerałów jest twardość. Ustalenie twardości kryształu jest konieczne do prawidłowej identyfikacji okazu.
W praktyce, twardość minerału jest oceniana poprzez porównanie jego zdolności do zarysowania innych minerałów. Kryształ o większej twardości jest w stanie zarysować kamień o mniejszej twardości. Spowodowane jest to różnicami w strukturze i siłach wiązań między atomami.
Co to jest skala twardości Mohsa?
Friedrich Mohs był niemieckim fizykiem, chemikiem, geologiem i mineralogiem oraz wykładowcą akademickim. W 1812 roku opracował skalę, obejmującą 10 wzorcowych minerałów o różnej twardości i uszeregował je od najmniej twardego (1) to najtwardszego (10). Otrzymała ona nazwę skala twardości Mohsa.
Skala Mohsa jest bardzo przydatnym narzędziem, lecz niestety mało dokładnym. Ciężko jednoznacznie zdefiniować jaka jest różnica pomiędzy twardością 5 i 6 – brakuje tu wartości pośrednich.
Skala twardości Mohsa – jak ją interpretować?
Skala Mohsa obejmuje dziesięć wzorcowych minerałów. Liczby w skali mają znaczenie względne. Różnice twardości pomiędzy minerałami w skali są bardzo duże i nieliniowe. Nie oznacza to, że minerał o twardości 4 jest dwa razy twardszy od minerału o twardości sklasyfikowanej jako 2. Istnieje parametr, który mówi o twardości absolutnej. Oznacza to, że:
- gips (2) jest około trzy razy twardszy od talku,
- kalcyt (3) jest dziewięć razy twardszy od talku,
- fluoryt(4) jest 21 razy twardszy od talku,
- apatyt (5) jest 48 razy twardszy od talku,
- ortoklaz (6) jest ponad 70 razy twardszy od talku,
- kwarc (7) jest sto razy twardszy od talku,
- topaz (8) jest jest dwieście razy twardszy od talku,
- korund (9) dwa razy twardszy od topazu,
- diament (10) jest 4 razy twardszy od korundu.
Skala Mohsa – porównanie twardości minerałów
Żeby dowiedzieć się, jak twardy jest minerał, należy wykonać eksperyment. Celem jest sprawdzenie, jakimi minerałami wzorcowymi daj się go zarysować. W ten sposób, łatwo można ustalić, gdzie powinien on być usytuowany w skali Mohsa.
Przykładowo, jeśli wybraną próbkę da się zarysować kwarcem (twardość 7), a topazem (twardość 8) już nie, to znaczy że twardość minerału znajduje się właśnie w tym przedziale. Gdyby zdarzyła się sytuacja, że testowane materiały rysują się wzajemnie, mamy wtedy do czynienia z taką samą twardością.
Ważnym szczegółem jest trwałość zarysowań. Jeśli ślad jest trwały, czyli nie da się go zetrzeć szmatką lub palcem – oznacza to prawidłowe zarysowanie. Wtedy możemy być pewni, że jego twardość jest niższa od wykorzystanego minerału wzorcowego.
Rysa, która z łatwością daje się usunąć dowolnym materiałem, oznacza, że mamy do czynienia z odwrotną sytuacją. To nasz badany materiał zarysował próbkę. W rezultacie, nasz minerał jest twardszy od wzorca.
W warunkach domowych można wykorzystać łatwo dostępne materiały:
- paznokcie – dadzą radę zarysować minerały o twardości 2 lub mniejszej;
- miedziany drut – zarysuje minerały o twardości nie wyższej niż 3;
- ostrze noża – zarysuje z łatwością minerały o twardości 4, a z trudem te o twardości 5;
- stal narzędziowa – zarysuje minerały do twardości 6;
- szkło – może zostać zarysowane minerałami o twardości powyżej 6.
Co ma wspólnego skala twardości Mohsa z biżuterią?
Dzięki znajomości skali twardości Mohsa z łatwością można określić jak prawidłowo przechowywać różne rodzaje biżuterii. Topaz może zarysować opal, więc powinny być przechowywane osobno.
W złotnictwie i jubilerstwie, wybór odpowiednich kamieni jest niezwykle istotny. Należy wybierać kamienie o odpowiedniej twardości, które będą odporne na zarysowania i utratę połysku w wyniku codziennego noszenia. Kamienie o niższej twardości mogą łatwo zarysować się na skutek kontaktu z innymi przedmiotami lub utracić swój blask w wyniku zużycia.
Polecamy zaznajomić się z tematem twardości ulubionych kamieni, szczególnie jeśli rozważamy zakupy biżuterii do codziennego użytku. Zaleca się, aby twardość wynosiła 7 lub więcej. Tym cechują się kamienie szlachetne.
Trwałe kamienie do biżuterii
Z jakością i trwałością w parze idzie zwykle cena, lecz nie oznacza to, że odpowiednim wyborem będą jedynie diamenty! Jest wiele pięknych, mało popularnych kamieni, oto najciekawsze z nich:
- oliwin – twardość: 6,5 do 7,5 – piękne kamienie, które najczęściej są w zielonych i oliwkowych odcieniach;
- kamień księżycowy – twardość: 6,5 – wartość nie jest najbardziej optymalna, lecz i tak świadczy o dużej twardości. Charakteryzuje się mlecznym kolorem z piękną, niebieską poświatą;
- turmalin – twardość: 7 do 7,5 – te niezwykle rzadkie kamienie występują w różnych kolorach, lecz bardzo popularna jest ich niezwykle głęboka czerń;
- spinel – twardość: 8 – te kamienie to prawdziwa perełka wśród złotników. Duża twardość to jedno, lecz największą zaletą jest ich szeroki wachlarz kolorów. Można znaleźć praktycznie każdy kolor i odcień, dlatego chętnie wybierane są do pierścionków zaręczynowych. Nie ma opcji, że ktoś będzie miał taki sam kamień!
- moissanit – twardość: 9,25 do 9,5 – najlepsza alternatywa dla najtwardszego minerału. Różnice są zaskakująco niewielkie, a sam kamień błyszczy jaśniej niż diament. Na dodatek, jego cena jest bardzo przystępna.
Warto zwrócić uwagę na perły. Wyglądają pięknie, natomiast mają zaskakująco niską twardość – 2,5 w skali Mohsa. Oznacza to, że nie jest to najlepszy materiał na biżuterię, z pewnością nie na co dzień. Koniecznie należy uważać przy przechowywaniu – nie można dopuścić do sytuacji, że perłowe ozdoby będą luźno przechowywane w szkatułce z biżuterią.
Skala Mohsa – podsumowanie
Skala Mohsa, stworzona przez Friedricha Mohsa w 1812 roku, jest kluczowym narzędziem w identyfikacji minerałów, umożliwiając szybki pomiar ich twardości. Choć użyteczna, skala ta jest mało precyzyjna, a brak wartości pośrednich komplikuje porównywanie twardości minerałów.
Twardość rośnie nieliniowo, co sprawia, że różnice są znaczne. Interpretacja skali Mohsa polega na porównywaniu zdolności minerału do zarysowania wzorców.
W kontekście biżuterii, wybór kamieni o odpowiedniej twardości jest kluczowy dla jej trwałości. Diamenty są najtwardsze, ale kamienie o twardości 7 lub wyższej sprawdzają się doskonale w ozdobach codziennego użytku.
