Mohs-Härteskala Zitronensäure. Was ist die Mohs-Härteskala?

Mohs-Skala

Kurzanleitung zur Verwendung der Mohs-Skala

Mohs-Skala(Mineralogische Härteskala) – eine Reihe von Referenzmineralien zur Bestimmung der relativen Härte durch Kratzen. Als Standards dienen 10 Mineralien, geordnet nach zunehmender Härte. 1811 vom deutschen Mineralogen Friedrich Moos vorgeschlagen.

Entwickelt für eine grobe vergleichende Beurteilung der Härte von Materialien nach dem Weicher-Härter-System. Das zu prüfende Material zerkratzt entweder den Standard und seine Härte auf der Mohs-Skala ist höher, oder es wird durch den Standard zerkratzt und seine Härte ist niedriger als der Standard. Somit gibt die Mohs-Skala nur Auskunft über die relative Härte von Mineralien. Korund (9) ist beispielsweise 2-mal härter als Topas (8), aber fast 4-mal weniger hart als Diamant (10). Dadurch ist es möglich, die Härte eines Minerals durch Kratzen zu bestimmen, da in dieser Skala jedes nachfolgende Mineral das vorherige mit seinem scharfen Ende zerkratzt.

Zur einfacheren Handhabung kann jedes Mineral dieser Skala mit Epoxidharz am Ende eines kurzen Metallrohrs befestigt werden. Um die Härte zu bestimmen, müssen Sie eine ebene Oberfläche wählen, was schwierig sein kann, da bei vielen Mineralien die Kanten ihrer unebenen Bereiche abbröckeln können, was eine genaue Bestimmung der Härte erschwert. Wenn auf einer ebenen Fläche ein Kratzer oder eine andere Vertiefung zurückbleibt, erkennt man, dass das getestete Mineral trotz seiner Sprödigkeit durch die scharfe Kante des Referenzminerals plastisch verformbar ist. Der Kratzer sollte mit kurzen, sanften Strichen erfolgen, um die Probe nicht zu beschädigen. Wenn die Härte des Prüfkörpers der Norm nahe kommt, sollte die hinterlassene Markierung leicht gerieben und unter einer Lupe untersucht werden, um sicherzustellen, dass der Kratzer tatsächlich entstanden ist.

Um die Härte zu bestimmen, müssen manchmal Werkzeuge verwendet werden, die normalerweise zur Hand sind., obwohl sie in einigen Fällen nicht genau genug sind (Bleistift -1, Speisesalz - 2, Fingernagel - 2,5, Kupfermünze - 3, Eisennagel - 4, Glas - 5, Stahlmesser -6, Feile - 7). Es ist zu beachten, dass bei der Bestimmung der Härte immer eine frische Oberfläche des Minerals getestet werden sollte. Bei der Bestimmung der Härte eines Minerals beginnt man am besten mit Glas, da dessen Härtewert etwa in der Mitte der Skala liegt. Es ist wichtig zu bedenken, dass kryptokristalline, feinporöse und pulverförmige Mineralien eine falsch geringe Härte aufweisen. Beispielsweise hat Hämatit in Kristallen eine Härte von 6 und in Form von rotem Ocker weniger als 4, was darauf hinweist, dass in einer fein verteilten Hämatitmasse praktisch keine Haftung besteht. Im Allgemeinen hat der Großteil der Naturstoffe eine Härte von 2 bis 6. Zu den härtesten Mineralien gehören in der Regel Oxide und einige (meistens Insel-)Silikate.

Härte	Mineral	Absolute Härte
1	Talk (Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2)	1
2	Gips (CaSO 4 * 2H 2 O)	3
3	Calcit (CaCO 3)	9
4

Wir wissen, dass verschiedene Mineralien unterschiedliche Härtegrade haben. Doch wie lässt sich das quantifizieren? Um einen bestimmten Maßstab zu schaffen, haben sie sich den folgenden Ansatz ausgedacht. Es war bekannt, dass einige Mineralien andere zerkratzen können.

Zwar gibt es solche, auf denen keine Spur mehr vorhanden sein wird. Wir haben uns entschieden, diesen Effekt als Grundlage für die Erstellung einer solchen Skala zu nutzen. Es wurden verschiedene Sorten ausgewählt, deren Stärke nach und nach zunahm.

Es stellte sich eine Reihe von Referenzsteinen heraus. Darüber hinaus konnte jede Probe auf den Steinen, die weicher waren, einen Kratzer hinterlassen, auf den härteren jedoch nicht.

Die Skala zur Messung der Härte von Mineralien wurde bereits 1811 vom deutschen Wissenschaftler Friedrich Moos vorgeschlagen.

Was ist der Maßstab, welche Informationen enthält er?

Der Wert auf dieser Skala kann zwischen eins und zehn liegen. Je größer die entsprechende Zahl, desto härter ist ein solcher Stein.

Bei der Bestimmung der Eigenschaften eines bestimmten Materials versuchen sie, es mit allen Referenzsteinen zu kratzen. Wenn benachbarte Steine gefunden werden, von denen einer die Probe zerkratzt und der andere nicht, wird davon ausgegangen, dass seine Härte zwischen den Eigenschaften dieser Referenzmineralien liegt.

Der weichste Stein hier ist Talk und der härteste Diamant. Die Mohs-Skala ist nicht die einzige, in Wissenschaft und Industrie werden noch mehrere weitere Optionen verwendet.

Obwohl diese Skala schon vor langer Zeit vorgeschlagen wurde, wird sie in unserer Zeit aktiv genutzt. Einer seiner wichtigen Vorteile besteht darin, dass seine Verwendung recht einfach ist. Hierzu benötigen Sie lediglich die notwendigen Referenzmuster.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Informationen, die wir aus solchen Messungen erhalten, bei weitem nicht vollständig sind. Die Messung liefert keine Absolutwerte und kann nicht zur Bestimmung von Härteverhältnissen herangezogen werden.

Wir können daher nicht sagen, wie oft ein Stein weicher oder härter ist als ein anderer. Wir können auch nicht den absoluten Wert einer solchen Eigenschaft des betrachteten Materials angeben. Vergessen wir auch nicht, dass einige Mineralien unterschiedliche Stärken haben, wenn sie in verschiedene Richtungen geritzt werden.

Es ist auch wichtig zu beachten, dass Sie in Ermangelung von Referenzmaterialien gewöhnliche Objekte verwenden können, von denen ungefähr bekannt ist, welchen Platz sie auf dieser Skala einnehmen. Nehmen wir zum Beispiel eine gewöhnliche Münze, deren Härte in verschiedenen Ländern unterschiedlich sein kann, aber der US-Cent entspricht nach dieser Regel etwa drei. Und gewöhnliches Glas hat eine Festigkeit von etwas mehr als fünf.

Skalenstandards

Lassen Sie uns über Standards zur Bestimmung der Härte nach diesem Prinzip sprechen. Es gibt nur zehn davon. Betrachten Sie sie vom weichsten bis zum härtesten.

Dieses Material ist so weich, dass es mit dem Fingernagel zerkratzt werden kann. Graphit weist eine ähnliche Steifigkeit auf. Aufgrund seiner Stärke zeichnet es sich durch eine Einheit aus. Dieses Material ist im Alltag bekannt. Es ist üblich, es als Babypuder zu verwenden. Es wird auch häufig zum Pulverisieren von Gummiprodukten verwendet. Dadurch wird verhindert, dass sie aneinander kleben.

Dies ist der nächste Schritt in der betrachteten Skala. Gips ist bereits härter als Talk und hat einen Härtegrad von 2. Gleichzeitig lässt er sich auch leicht mit dem Fingernagel zerkratzen. Wie wir wissen, hat dieses Mineral eine besondere Eigenschaft.

Wenn es zu einem Pulverzustand aufgeweicht und dann mit Wasser vermischt wird, erhalten wir die gewünschte Form. Interessanterweise kann dieses Material nicht nur weiß sein. Bekannt ist beispielsweise natürlicher gelber Gips.

Dies ist der dritte Stein auf unserer Liste. Sein Merkmal ist 3. Es wird nicht mehr möglich sein, es mit dem Fingernagel zu zerkratzen, wohl aber mit einer Kupfermünze. Der gleiche Härtegrad findet sich bei Gold und Silber. Es wird auch als Biomineral bezeichnet. Aus diesem Material werden Muscheln hergestellt.

Dieses Material wird auch Flussspat genannt. Ins Russische übersetzt klingt es wie „flüssig“. Es ist nicht mehr möglich, es mit dem Fingernagel oder einer Kupfermünze zu zerkratzen. Mit einer Fensterscheibe oder einem gewöhnlichen Messer ist dies jedoch durchaus möglich.

In unserem Fall entspricht die Härte dieses Materials 4. Von der Härte her entspricht dies einem so alten Baumaterial wie Dolomit. Fluorit wird in der Metallurgie verwendet, um die entstehende Schmelzschlacke schmelzbar zu machen.

In der Antike war Fluorit ein weit verbreitetes Material für Kunsthandwerk. Aus diesem Mineral wurden beispielsweise wunderschöne Vasen hergestellt. Mittlerweile wird es auch in der Industrie eingesetzt. Es werden zum Beispiel Linsen hergestellt.

Stellt den nächsten Schritt auf dieser Skala dar (5). Es kann immer noch mit Glas oder einem Messer zerkratzt werden. Eine ähnliche Eigenschaft findet sich bei Lapislazuli. Dieses Mineral wird zur Gewinnung von Phosphor oder Phosphorsäure verwendet. Aus diesem Mineral werden auch Phosphatdünger hergestellt.

Als nächstes steht auf unserer Liste ein Mineral mit dem etwas ungewöhnlichen Namen Orthoklas. Glas zerkratzt es nicht. Mit Hilfe einer Datei ist dies jedoch möglich. Opal hat eine ähnliche Stärke.

Auf der Mohs-Skala liegt sein Level bei 6. In der Industrie wird es zur Herstellung von Elektrokeramik und Porzellan verwendet. Opal kann nicht als Referenz verwendet werden. Dies liegt daran, dass es viele Sorten mit sehr unterschiedlichen Festigkeitseigenschaften gibt.

Entspricht 7. Es ist das häufigste Mineral auf unserem Planeten. Insbesondere gewöhnlicher Sand besteht aus Quarz. Es kann ihn aber auch in anderen Formen geben: Bergkristall, Achat, Amethyst und viele andere. Glas wird aus gewöhnlichem Quarz hergestellt.

Härter als bisher angenommene Mineralien. Ein Merkmal von 8 weist darauf hin, dass die Verarbeitung eher schwierig ist. Üblicherweise werden hierfür Diamanten verwendet. Die ersten Funde dieses Minerals wurden im Roten Meer auf der Insel Topazios gemacht. Daher stammt auch sein Name.

Einerseits ist Korund im betrachteten Maßstab fast so hart wie Diamant. Andererseits wurde die Festung mit Hilfe anderer Methoden im absoluten Maßstab vermessen. Es stellte sich heraus, dass Diamant 90-180-mal härter ist als Korund.

Die Unsicherheit der angegebenen Zahl ist darauf zurückzuführen, dass unterschiedliche Methoden bei der Messung unterschiedliche Ergebnisse lieferten. Korund hat auf der betrachteten Skala eine Härte von 9. Auch Rubin und Saphir zählen zu Korund. Da dieses Material ziemlich hart ist, wird es häufig als Schleifmittel verwendet.

Es weist den höchsten Härtegrad auf. Dies bedeutet zunächst einmal, dass es kaum möglich ist, es mit einem anderen Mineral zu zerkratzen. Die Härte beträgt 10 und dieses Mineral wird bei der Verarbeitung von weicherem Material verwendet.

Dabei handelt es sich insbesondere um Quarz, Topas oder Korund. Interessanterweise wurde dieser Stein einmal mit Talk verglichen. Nach Messungen stellte sich heraus, dass Diamant 1600-mal härter ist als Diamant.

Mittlere Härtegrade

Sie werden normalerweise durch Dezimalbrüche bezeichnet. Dieser Wert wird visuell anhand der Tiefe der entsprechenden Kratzer ermittelt. Beispielsweise beträgt die Härte von Chrysoberyll 8,5. Dies liegt daran, dass dieses Material Topas genauso stark zerkratzen kann wie Korund selbst.

So ermitteln Sie den Härtegrad von Mineralien, die nicht in der Skala enthalten sind

Dazu müssen Sie versuchen, das untersuchte Mineral anhand von Referenzproben anzukratzen. Sie können sehen, was getan werden kann und was nicht.

Danach kann man versuchen, das Mineral zu kratzen, dessen Härte den Referenzmineralien am nächsten kommt, und dann untersuchen, wie das betreffende Mineral das weichere kratzt. Wenn man dies berücksichtigt, ist es möglich, die Eigenschaften des betreffenden Minerals auf der Mohs-Skala zu bestimmen.

Bestimmung der Härte auf einer Skala mit improvisierten Mitteln

Dazu können Sie beispielsweise die folgende Skala verwenden:

Die Bleistiftmine ist
Speisesalz hat einen Härtegrad von 2.
Eine Kupfermünze hat auf der Mohs-Skala einen Wert von 2,5 oder 3.
4 ist am Eisennagel.
Glas hat eine Härte von 5.
Stahlmesser ist 6.
Die Feile zeichnet sich durch eine Stärke von 7 aus.

Es ist unwahrscheinlich, dass einer der Menschen, die sich für Steine und Mineralien interessieren, unbekannt ist Mohs-Skala. Weil Über sie selbst Skalale Moos Wir haben es bereits erzählt, versuchen wir, etwas mehr über den Autor dieser Skala herauszufinden – Friedrich Moos. Wer war er? Wie kam es, dass er das Weltberühmte erfand? Mohs-Skala?

Friedrich Moos wurde 1773 in Gernrode, Deutschland, als Sohn einer Kaufmannsfamilie geboren. Nach seinem Schulabschluss in Halle studierte er an der Bergakademie in Freiberg, wo er von seinem Lehrer Abraham Werner stark beeinflusst wurde. Es war Werner, der den jungen Mohs dazu inspirierte, sein Leben mit der Mineralogie zu verbinden und sein Leben dem Studium der Materialien zu widmen, aus denen die Erde besteht.

Im Jahr 1801 zog Friedrich Moos nach Österreich, wo er zwei Jobs annahm. Der erste ist Vorarbeiter im Bergwerk Neudorf im Ostharz. Aber angesichts seiner Leidenschaft für Felsen, Mohs interessierte sich am meisten für sein zweites Werk – er wurde von einem wohlhabenden österreichischen Bankier, JF van der Null (Jay Ef van der Null?), angeheuert, der eine große Sammlung von Mineralien besaß, die systematisiert und identifiziert werden mussten. Mit anderen Worten: Zu Mohs‘ Aufgaben gehörte das Sortieren gesammelter Mineralien und das Identifizieren von Steinen, die der Wissenschaft unbekannt waren.

Die Aufgabe war nicht einfach, denn. Zu dieser Zeit gab es keine allgemein anerkannte Methode zur Klassifizierung von Mineralien. Sie argumentierten auf die gleiche Weise wie Botaniker, die nach Ansicht einiger Pflanzen und Tiere in Gruppen einteilten allgemeine Charakteristiken, begann Moos nach ähnlichen Eigenschaften von Mineralien zu suchen, die eine Einteilung in Gruppen ermöglichen würden.

Obwohl Mohs‘ Ansatz von der damaligen mineralogischen Gemeinschaft kritisiert wurde, sollte er ihm schließlich weltweite Berühmtheit verschaffen, basierend auf der physikalischen Eigenschaft von Mineralien wie der Härte.

Moos bemerkte, dass einige Mineralien die Oberfläche anderer Steine zerkratzen können. Aus dieser Beobachtung schloss er, dass Mineralien nach ihrer Härte eingestuft werden könnten. Diesem Dogma folgend teilte er schließlich alle Mineralien entsprechend ihrer Härte in Gruppen ein. Die resultierende Skala reichte vom weichsten Mineral () bis zum härtesten ().

Um 1810 gab Moos seine Arbeit als Bergmeister auf und wurde 1812 Professor für Mineralogie in Graz, wo er seine Arbeiten zur Härteskala vollendete. Er ordnete jedem Mineral einen Wert von 1 bis 10 zu, der zur eigentlichen Skala der Mineralhärte wurde. Mohs-Skala.

1817 löst Moos seinen verstorbenen Mentor Werner als Lehrer an der Bergakademie in Freiberg ab, wo er mehr als neun Jahre tätig ist, bis er zum Professor für Mineralogie an die Universität Wien berufen wird. Moos beendete seine bemerkenswerte Karriere als Bergbauberater an der University of Mines in Leobane und starb im Alter von 66 Jahren auf einer Italienreise.

P.S. Ob der österreichische Bankier herausfand, dass sein Arbeiter Friedrich Moos Sammlermineralien zerkratzt hatte, ist der Geschichte unbekannt.

Um einen Zierstein zu charakterisieren, ist es wichtig, den Grad seiner Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischer Beanspruchung zu kennen. Im Jahr 1822 schlug der österreichische Mineraloge Friedrich Moos (1773-1839) vor, die relative Härte von Mineralien durch den Vergleich mit zehn Referenzsteinen zu bestimmen. Eine Probe des nächsten Minerals dieser Größenordnung hinterlässt einen Kratzer im vorherigen. Zusätzlich zu den oben genannten gibt es noch andere Methoden. Um die Härte eines Steins, eines Diamantkegels (Rockwell-Methode) oder einer Pyramide (Vickers-Methode) zu bestimmen, wird eine Metallkugel (Brinell-Methode) hineingedrückt. Die Härte wird durch das Verhältnis von Druck zur Fläche des Abdrucks bestimmt.

F. Mohs-Härteskala

Im Feld zu bestimmen relative Härte Laut Mohs können Sie folgende Gegenstände verwenden: Ein weicher Bleistift hat eine Härte von 1, ein Fingernagel – 2,5, Aluminiumdraht – 3, eine Bronzemünze – 3,5, Fensterglas – 5, der Stahl einer Taschenmesserklinge – von 5,5 bis 6, Quarz – 7. Die F. Mohs-Skala ist nicht proportional zur wahren Härte von Referenzmineralien, aber später stellte sich heraus, dass die Mohs-Methode für eine ungefähre Charakterisierung von Steinen sehr praktisch ist, so dass sie im Alltag erhalten geblieben ist der Mineralogen bis heute.

Nach der Mohs-Härteskala lassen sich alle Steine in drei Gruppen einteilen:

I – weiches Gestein, Härte von 1 bis 3;

II – mittleres Gestein, Härte 3 bis 5;

III – hartes Gestein, Härte von 5 bis 10.

Weiches Gestein wird mit einem Schneidwerkzeug aus Werkzeugstählen unter Verwendung von Schleifmitteln aus natürlichen Materialien bearbeitet. Mittlere Rassen – mit Hartmetall- und Diamantwerkzeugen, Schleifmitteln aus künstlichen Materialien. Hartgesteine können hauptsächlich mit Diamantwerkzeugen unter Verwendung harter Schleifmittel bearbeitet werden: Siliziumkarbid, Borkarbid, Elektrokorund und andere.

Seit der Mitte des 19. Jahrhunderts gab es mehrere Klassifizierungen von Edel- und Edelmetallen Ziersteine. Im Jahr 1973 schlug Professor E. Ya. Kiewlenko vor, sie zu klassifizieren und sie bedingt in drei Gruppen zu unterteilen: Schmuck (kostbar), Schmuck und Zier- und Zierschmuck. Diese Klassifizierung berücksichtigt den Marktwert von Steinen und ihre Verwendung in der Schmuck- und Steinmetzkunst:

Allgemeine Klassifizierung von Schmuck und Ziersteinen

Gruppe von Steinen	Befehl	Name der Steine
Schmuck (kostbar)		Rubin; Smaragd; Diamant; blauer Saphir.
		Alexandrit; oranger, grüner und violetter Saphir; edler schwarzer Opal; edler Jadeit (Jade-Imperial).
		Demontoid; edler Spinell; edles Weiß und Feuer opal; Aquamarin; Topas; Rhodolith; Mondstein; roter Turmalin.
		Blauer, grüner, rosafarbener und polychromer Turmalin; edles Spodumen (Kunzit, Hiddenit), Zirkon; gelber, grüner, goldener und rosa Beryll; Türkis; Chrysolith; Amethyst; Chrysopras; Pyrop; Almandin; Citrin.
Schmuck und Ziergegenstände		Rauchtopas (Rauchquarz); Hämatit-Blutstein; Bernstein-Succinit; Bergkristall; Jade; Nephritis; Lapislazuli; Malachit; Aventurin.
Schmuck und Ziergegenstände		Achat; farbiger Chalcedon; Cacholong, Amazonit; Rhodonit; Heliotrop; Rosenquarz; schillernder Obsidian; gewöhnlicher Opal; Labrador; Belomorit und andere undurchsichtige schillernde Holme.
dekorativ		Jasper, geschriebener Granit; versteinertes Holz; Marmor-Onyx; listvenite; Obsidian; Jet; Jaspilit; Selenit; Fluorit; Aventurinquarzit; Agalmatolith, gemusterter Feuerstein; farbiger Marmor.