Skala twardości Mohsa

We wczesnych latach XIX wieku niemiecki mineralog Friedrich Mohs opracował klasyfikację, która określała twardość minerałów, czyli ich odporność na zarysowania. Skala ta znana jest również jako test twardości Mohsa i mieści się w przedziale od 1 do 10. Warto w tym miejscu wskazać, że nie należy mylić twardości z kruchością. Przykładowo, diament, znany jako najtwardsza substancja występująca w środowisku naturalnym, może powodować rysy na praktycznie wszystkich minerałach, ale jednocześnie jest podatny na zniszczenie przez uderzenie młotkiem.

Jak interpretować skalę Mohsa?

Skala Mohsa jest miarą względnej twardości i odporności na zarysowania między minerałami. Przede wszystkim, minerały w niej zawarte zostały ułożone od najbardziej podatnych na zarysowania do tych, które odznaczają się najwyższą twardością. Układ poszczególnych minerałów nie jest proporcjonalny, ani też liniowy- warto pamiętać, że skala Mohsa nie wskazuje dokładnej twardości, która zależy od czystości próbki minerału i stopnia jego krystaliczności. Zatem, „twardszy minerał może zarysować bardziej kruchy minerał występujący przed nim i jednocześnie może być bardziej podatny na zarysowanie przez ułożony po nim w skali”. Klasyfikację należy odczytywać w taki sposób, że jeśli dany minerał zarysuje powierzchnię np. topazu, będąc równocześnie rysowany przez niego, to należy mu przyznać taki sam punkt twardości. Z kolei, gdy testowany minerał będzie w stanie zarysować topaz i będzie odporny na jego działanie, to twardość badanej próbki określona zostanie na co najmniej 8,5. Mimo że w obecnych czasach, do pomiaru tzw. twardości absolutnej wykorzystywane są w laboratoriach specjalistyczne narzędzia- sklerometry- to skala Mohsa nadal cieszy się dużym zainteresowaniem w związku z dużą przydatnością w warunkach polowych. Z jej pomocą można w bardzo szybki sposób określić przybliżony stopień twardości badanego minerału.

Jak wygląda skala Mohsa?

Skala Mohsa zawiera dziesięć rodzajów minerałów, którym przyporządkowane zostały wartości liczbowe określające ich twardość:

Talk (1, najbardziej miękki)
Gips (2)
Kalcyt (3)
Fluoryt (4)
Apatyt (5)
Ortoklaz (6)
Kwarc (7)
Topaz (8)
Korund (9)
Diament (10, najtwardszy)

Podczas gdy zestaw powyższych minerałów może być użyty do badania twardości nieznanego minerału, rzadko jest on wykorzystywany w praktyce- szczególnie diament jest dość drogi w użyciu. Zamiast tego, do wykonywania testu twardości używane są typowe narzędzia:

paznokieć (twardość = 2,5),
drut miedziany (twardość = 3),
płyta szklana lub nóż stalowy (twardość = 5,5),
pilnik stalowy (twardość = 6,5).

Korzystając z powyższych narzędzi testowych, istnieje możliwość określenia twardości wg Mohsa nieznanego minerału z dokładnością do najbliższej połowy liczby na skali. Podczas wykonywania testu twardości należy pamiętać o następujących zasadach:

„To, co rysuje, jest twardsze niż to, co zostało zadrapane”.
„Przedmioty o jednakowej twardości można z trudem zarysować”.

W trakcie wykonywania badań minerałów należy określić, który z nich został zarysowany. Proszek można zetrzeć lub zdmuchnąć, a zarysowania są zwykle wyczuwalne, podczas przesuwania paznokcia po powierzchni.

Co ma wspólnego skala Mohsa z zegarkami?

Producenci wielu marek zegarków zwracają szczególną uwagę na to, by swoich modelach zastosować taki rodzaj szkiełka, które będzie wykazywało dużą odporność na zarysowania. Najczęściej, materiałem chroniącym tarczę czasomierza jest szkło mineralne lub szafirowe, a w tańszych modelach może być nim akryl lub- rzadziej- plastik. Szkło szafirowe jest przykładem syntetycznie wytwarzanego w bardzo wysokich temperaturach kryształu, składającego się z krystalicznej formy tlenków glinu. Poddawane są one kolejno cięciu piłami diamentowymi, szlifowaniu i polerowaniu. Kryształ szafiru charakteryzuje się wysoką twardością (9 w skali Mohsa) i można go zarysować tylko takimi materiałami, jak diament czy twarde skały. Diament i być może wybrane elektronarzędzia przemysłowe to jedyne rzeczy, które mogą zniszczyć najwyższej jakości szafirowy kryształ zegarka. Spośród popularnych modeli czasomierzy, wyposażonych w kryształ szafiru, warto wymienić: Casio G- Shock Mudmaster GWG-1000-1A3ER, Citizen Radio Controlled Super Titanium Eco-Drive AT8130-56L, Edifice Premium Carbon Dial Sapphire Solar EFS-S540DB-1BUEF czy CASIO Classic MTS-100L-2AVEF.

Z kolei, szkło mineralne, powszechnie wykorzystywane w zegarkach, dużo łatwiej ulega zarysowaniu, jednak lepiej niż kryształ szafiru znosi uderzenia. Podobnie, syntetyczne szkło akrylowe, ze względu na swoją elastyczność, jest mniej podatne na pęknięcia, ale zdecydowanie mniej odporne na pojawienie się rys na jego powierzchni. Zatem, im szkło jest twardsze i mniej wrażliwe na zarysowania, tym gorzej znosi uderzenia. Zgodnie z klasyfikacją skali Mohsa, diament jest najtwardszym minerałem o wartości 10 i może zarysować wszystkie inne minerały. Szkło mineralne ma twardość określoną na około 5-6, a akryl na około 3.

Najczęściej czytane teksty ZegarkiCentrum.pl:

Czy zegarki Szwajcarskie nadal są najlepsze?

Jak ustawić G-shocka?

Kto kupuje i dlaczego zegarki tytanowe?