Mohsova skala tvrdoće limunska kiselina. Što je Mohsova skala tvrdoće

Mohsova ljestvica

Kratke upute za korištenje Mohsove ljestvice

Mohsova ljestvica(mineraloška ljestvica tvrdoće) - skup referentnih minerala za određivanje relativne tvrdoće grebanjem. Kao standardi uzima se 10 minerala poredanih prema rastućoj tvrdoći. Predložio ga je 1811. njemački mineralog Friedrich Moos.

Namijenjen za grubu usporednu procjenu tvrdoće materijala prema sustavu mekše-tvrđe. Materijal koji se ispituje ili ogrebe standard, a njegova tvrdoća na Mohsovoj ljestvici je viša, ili ga standard ogrebe, a njegova tvrdoća je niža od standarda. Dakle, Mohsova ljestvica govori samo o relativnoj tvrdoći minerala. Na primjer, korund (9) je 2 puta tvrđi od topaza (8), ali gotovo 4 puta manje od dijamanta (10). Zahvaljujući njemu, moguće je odrediti tvrdoću minerala grebanjem, jer u ovoj ljestvici svaki sljedeći mineral svojim oštrim krajem grebe prethodni.

Radi lakšeg korištenja, svaki mineral ove ljestvice može se montirati epoksidnom smolom na kraju kratke metalne cijevi. Da biste odredili tvrdoću, morate odabrati ravnu površinu, što može biti teško, jer se kod mnogih minerala rubovi njihovih neravnih područja mogu mrviti, što otežava točno određivanje tvrdoće. Kada se ogrebotina ili drugo udubljenje ostavi na ravnoj površini, vidjet će se da je testirani mineral unatoč tome što je krt, plastično deformabilan oštrim rubom referentnog minerala. Grebanje treba biti učinjeno kratkim, nježnim potezima kako se ne bi oštetio uzorak. Kada je ispitni uzorak po tvrdoći blizu standardne, ostavljeni trag treba lagano protrljati i pregledati pod povećalom kako bi se osiguralo da je ogrebotina stvarno nastala.

Ponekad, da biste odredili tvrdoću, morate koristiti alate koji su obično pri ruci., iako u nekim slučajevima nisu dovoljno precizni (olovka -1, kuhinjska sol - 2, nokat - 2,5, bakreni novčić - 3, željezni čavao - 4, staklo - 5, čelični nož -6, turpija - 7). vrijedno je zapamtiti da pri određivanju tvrdoće uvijek treba ispitivati svježu površinu minerala. Pri određivanju tvrdoće minerala najbolje je krenuti od stakla, jer njegova vrijednost tvrdoće pada otprilike na sredinu ljestvice. Važno je zapamtiti da kriptokristalni, fino porozni i praškasti minerali imaju lažno nisku tvrdoću. Na primjer, hematit u kristalima ima tvrdoću 6, au obliku crvenog okera je manja od 4, što ukazuje da u fino raspršenoj masi hematita praktički nema adhezije. Općenito, glavna masa prirodnih spojeva ima tvrdoću od 2 do 6. Najtvrđi minerali, u pravilu, pripadaju oksidima i nekim (najčešće otočnim) silikatima.

Tvrdoća	Mineral	Apsolutna tvrdoća
1	Talk (Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2)	1
2	Gips (CaSO 4 * 2H 2 O)	3
3	Kalcit (CaCO3)	9
4

Znamo da različiti minerali imaju različite stupnjeve tvrdoće. Ali kako se to može kvantificirati? Kako bi stvorili određenu ljestvicu, došli su do sljedećeg pristupa. Znalo se da neki minerali mogu izgrebati neke druge.

Dok postoje oni na kojima neće biti traga. Odlučili smo koristiti ovaj efekt kao osnovu za stvaranje takve ljestvice. Odabrane su različite sorte čija se snaga postupno povećavala.

Ispalo je nekoliko referentnih kamenja. Štoviše, svaki je uzorak mogao ostaviti ogrebotinu na kamenju koje je bilo mekše od njega, ali nije mogao na onom koje je bilo tvrđe.

Skalu za mjerenje tvrdoće minerala predložio je njemački znanstvenik Friedrich Moos još 1811. godine.

Što je ljestvica, koje informacije sadrži

Vrijednost na ovoj ljestvici može varirati od jedan do deset.Što je veći odgovarajući broj, to je takav kamen tvrđi.

Prilikom određivanja karakteristika određenog materijala pokušavaju ga ogrebati svim referentnim kamenjem. Ako se pronađu oni susjedni kamenčići, od kojih će jedan ogrebati uzorak, a drugi neće, tada se smatra da je njegova tvrdoća između karakteristika ovih referentnih minerala.

Najmekši kamen ovdje je talk, a najtvrđi je dijamant. Mohsova ljestvica nije jedina, u znanosti i industriji koristi se još nekoliko opcija.

Unatoč činjenici da je ova ljestvica predložena davno, aktivno se koristi u naše vrijeme. Jedna od njegovih važnih prednosti je što je njegova upotreba prilično jednostavna. Da biste to učinili, trebate imati samo potrebne referentne uzorke.

Važno je napomenuti da su informacije koje dobivamo takvim mjerenjima daleko od potpunih. Mjerenje ne daje nikakve apsolutne vrijednosti i ne može se koristiti za određivanje omjera tvrdoće.

Stoga ne možemo reći koliko je puta jedan kamen mekši ili tvrđi od drugog. Također ne možemo navesti apsolutnu vrijednost takve karakteristike materijala koji se razmatra. Također, nemojmo zaboraviti da neki minerali imaju različitu snagu ako se zagrebu u različitim smjerovima.

Također je važno napomenuti da u nedostatku referentnih materijala možete koristiti obične predmete, o kojima se otprilike zna koje mjesto zauzimaju na ovoj ljestvici. Na primjer, uzmimo obični novčić, čija tvrdoća može varirati u različitim zemljama, ali američki cent odgovara otprilike tri prema ovom pravilu. I obično staklo ima čvrstoću nešto veću od pet.

Standardi mjerila

Razgovarajmo o standardima za određivanje tvrdoće prema ovom principu. Ima ih samo deset. Razmotrite ih od najmekšeg do najtvrđeg.

Ovaj materijal je toliko mekan da se može ogrebati noktom. Grafit ima sličan stupanj krutosti. Prema snazi karakterizira ga jedinica. Ovaj materijal je dobro poznat u svakodnevnom životu. Uobičajeno je koristiti ga kao dječji puder. Također se široko koristi za puderiranje gumenih proizvoda. Time se sprječava njihovo lijepljenje jedno za drugo.

Ovo je sljedeći korak u ljestvici koja se razmatra. Gips je već tvrđi od talka i ima tvrdoću 2. Ujedno ga je lako i ogrebati noktom. Kao što znamo, ovaj mineral ima posebno svojstvo.

Ako se omekša do stanja praha, a zatim pomiješa s vodom, tada ćemo dobiti oblik koji nam je potreban. Zanimljivo je da ovaj materijal ne može biti samo bijeli. Poznat je, na primjer, prirodni žuti gips.

Ovo je treći kamen na našem popisu. Karakteristika mu je 3. Više ga neće biti moguće zagrebati noktom, ali to može učiniti bakrenim novčićem. Isti stupanj tvrdoće nalazi se u zlatu i srebru. Naziva se i biomineral. Od ovog materijala se izrađuju školjke.

Ovaj materijal se također naziva fluorit. Prevedeno na ruski, zvuči kao "tekućina". Više ga nije moguće zagrebati noktom, a ni bakrenim novčićem. No, s prozorskim staklom ili običnim nožem to je sasvim moguće učiniti.

U našem slučaju, tvrdoća ovog materijala odgovara 4. Što se tiče tvrdoće, to odgovara tako drevnom građevinskom materijalu kao što je dolomit. Fluorit se koristi u metalurgiji kako bi nastala troska od taljenja bila taljiva.

U davna vremena fluorit je bio uobičajen materijal za zanate. Na primjer, od ovog minerala napravljene su prekrasne vaze. Sada se također koristi u industriji. Na primjer, izrađuju se leće.

Predstavlja sljedeći korak na ovoj ljestvici (5). Još uvijek se može izgrebati staklom ili nožem. Slična karakteristika nalazi se u lapis lazuli. Ovaj mineral se koristi za ekstrakciju fosfora ili fosforne kiseline. Fosfatna gnojiva također se proizvode od ovog minerala.

Sljedeći na našem popisu je mineral s pomalo neobičnim imenom ortoklas. Staklo ga neće ogrebati. Međutim, uz pomoć turpije - možete. Opal ima sličnu snagu.

Na Mohsovoj ljestvici njegova je razina 6. U industriji se koristi za proizvodnju elektrokeramike i porculana. Opal se ne može koristiti kao referenca. To je zbog činjenice da postoje mnoge sorte s prilično različitim karakteristikama čvrstoće.

Odgovara 7. To je najčešći mineral na našem planetu. Konkretno, obični pijesak sastoji se od kvarca. Ali može postojati iu drugim oblicima: gorski kristal, ahat, ametist i mnogi drugi. Staklo se izrađuje od običnog kvarca.

Tvrđi od prethodno smatranih minerala. Karakteristika jednaka 8 ukazuje na to da ju je prilično teško obraditi. Obično se u tu svrhu koriste dijamanti. Prvi nalazi ovog minerala pronađeni su u Crvenom moru na otoku Topazios. Otuda mu je i ime.

S jedne strane, na skali koja se razmatra, korund je gotovo jednako tvrd kao dijamant. S druge strane, uz pomoć drugih metoda utvrda je izmjerena u apsolutnom mjerilu. Pokazalo se da je dijamant 90-180 puta tvrđi od korunda.

Nesigurnost navedene brojke je posljedica činjenice da su različite metode dale različite rezultate pri mjerenju. Korund na razmatranoj skali ima tvrdoću 9. Rubin i safir također su korund. Budući da je ovaj materijal prilično tvrd, naširoko se koristi kao abrazivni materijal.

Ima najveći stupanj tvrdoće. Prije svega, to znači da ga je teško moguće izgrebati bilo kojim drugim mineralom. Tvrdoća je 10 i ovaj mineral se koristi u obradi mekšeg materijala.

Konkretno, govorimo o kvarcu, topazu ili korundu. Zanimljivo je da je jednom ovaj kamen uspoređivan s talkom. Nakon mjerenja pokazalo se da je dijamant 1600 puta tvrđi od dijamanta.

Srednji stupnjevi tvrdoće

Obično se označavaju decimalnim razlomcima. Ova se vrijednost određuje vizualno, prema dubini odgovarajućih ogrebotina. Na primjer, tvrdoća krizoberila je 8,5. To je zbog činjenice da je ovaj materijal sposoban ogrebati topaz u istoj mjeri kao što ga sam korund može ogrebati.

Kako odrediti stupanj tvrdoće minerala koji nisu uključeni u ljestvicu

Da biste to učinili, morate pokušati ogrebati proučavani mineral pomoću referentnih uzoraka. Možete vidjeti što se može, a što ne.

Nakon toga se može pokušati zagrebati mineral koji je po tvrdoći najbliži referentnim mineralima, a zatim istražiti kako dotični mineral zagrebe onaj koji je mekši. Uzimajući to u obzir, moguće je odrediti karakteristike dotičnog minerala na Mohsovoj ljestvici.

Određivanje tvrdoće na vagi s improviziranim sredstvima

Da biste to učinili, možete koristiti, na primjer, sljedeću ljestvicu:

Olovka za olovku je
Kuhinjska sol ima tvrdoću 2.
Bakreni novčić je 2,5 ili 3 na Mohsovoj ljestvici.
4 je kod željeznog čavala.
Staklo ima tvrdoću 5.
Čelični nož je 6.
Turpija je karakterizirana čvrstoćom jednakom 7.

Malo je vjerojatno da je netko od ljudi koji vole kamenje i minerale nepoznat Mohsova ljestvica. Jer o sebi mjerilole Moos već smo rekli, pokušajmo saznati nešto više o autoru ove ljestvice - Friedrichu Moosu. Tko je on bio? Kako se dogodilo da je izmislio svjetski poznatu Mohsova ljestvica?

Friedrich Moos rođen je u trgovačkoj obitelji u Gernrodeu u Njemačkoj 1773. godine. Nakon što je završio školu u Halleu, otišao je studirati na rudarsku akademiju u Freibergu, gdje je na njega veliki utjecaj imao njegov učitelj Abraham Werner. Werner je bio taj koji je nadahnuo mladog Mohsa da poveže svoj život s mineralogijom i posveti svoj život proučavanju materijala koji čine Zemlju.

Godine 1801. Friedrich Moos preselio se u Austriju, gdje je preuzeo dva posla. Prvi je predradnik u rudniku Neudorf u istočnom Harzu. Ali s obzirom na njegovu strast prema stijene, Mohsa je najviše zanimao njegov drugi rad – angažirao ga je bogati austrijski bankar JF van der Null (Jay Ef van der Null?), koji je posjedovao veliku zbirku minerala koje je trebalo sistematizirati i identificirati. Drugim riječima, Mohsovi zadaci uključivali su razvrstavanje kolekcijskih minerala i identificiranje kamenja nepoznatog znanosti.

Zadatak nije bio lak, jer. u to vrijeme nije postojao općeprihvaćen način klasifikacije minerala. Raspravljajući na isti način kao botaničari, koji su biljke i životinje dijelili u skupine po nekima opće karakteristike, Moos je počeo tražiti neka slična svojstva u mineralima, koja bi omogućila njihovu podjelu u skupine.

Iako je Mohsov pristup bio kritiziran od strane mineraloške zajednice tog vremena, on će mu na kraju donijeti svjetsku slavu, temeljenu na fizičkom svojstvu minerala kao što je tvrdoća.

Moos je primijetio da neki minerali mogu izgrebati površinu drugog kamenja. Iz tog zapažanja zaključio je da se minerali mogu poredati prema njihovoj tvrdoći. Pridržavajući se te dogme, na kraju je sve minerale podijelio u skupine ovisno o njihovoj tvrdoći. Dobivena ljestvica kretala se od najmekšeg minerala () do najtvrđeg ().

Oko 1810. Moos je napustio posao rudarskog nadzornika, postavši 1812. profesorom mineralogije u Grazu, gdje je završio rad na ljestvici tvrdoće. Svakom mineralu dodijelio je vrijednost od 1 do 10, što je postala sama ljestvica mineralne tvrdoće, Mohsova ljestvica.

Godine 1817. Moos zamjenjuje svog preminulog mentora Wernera kao nastavnik na Rudarskoj akademiji u Freibergu, gdje radi više od devet godina dok nije imenovan profesorom mineralogije na Sveučilištu u Beču. Moos je završio svoju izvanrednu karijeru kao rudarski savjetnik na Sveučilištu za rudarstvo u Leobaneu i umro u dobi od 66 godina dok je putovao Italijom.

p.s. Je li austrijski bankar saznao da je njegov radnik Friedrich Moos grebao kolekcionarske minerale, povijest ostaje nepoznata.

Za karakterizaciju ukrasnog kamena važno je znati stupanj njegove otpornosti na mehanička opterećenja. Godine 1822. austrijski mineralog Friedrich Moos (1773-1839) predložio je određivanje relativne tvrdoće minerala usporedbom s deset referentnih kamenja. Uzorak sljedećeg minerala ove ljestvice ostavlja ogrebotinu na prethodnom. Osim gore navedenih, postoje i druge metode. Za određivanje tvrdoće kamena u njega se utisne dijamantni konus (Rockwellova metoda) ili piramida (Vickersova metoda), metalna kuglica (Brinellova metoda). Tvrdoća se određuje omjerom pritiska i površine otiska.

F. Mohsova ljestvica tvrdoće

U polju utvrditi relativna tvrdoća prema Mohsu, možete koristiti sljedeće predmete: meka olovka ima tvrdoću 1, nokat - 2,5, aluminijska žica - 3, brončani novčić - 3,5, prozorsko staklo - 5, čelik za oštricu peroreza - od 5,5 do 6, kvarc - 7. F. Mohsova ljestvica nije proporcionalna stvarnoj tvrdoći referentnih minerala, no kasnije se pokazalo da je Mohsova metoda vrlo pogodna za približnu karakterizaciju kamena, pa se zadržala u svakodnevnom životu mineralozi do danas.

Prema Mohsovoj ljestvici tvrdoće sve se kamenje može podijeliti u tri skupine:

I - meke stijene, tvrdoća od 1 do 3;

II - srednje stijene, tvrdoća od 3 do 5;

III - tvrde stijene, tvrdoća od 5 do 10.

Meke stijene obrađuju se reznim alatom od alatnih čelika, abrazivima od prirodnih materijala. Srednje pasmine - s karbidnim i dijamantnim alatima, abrazivima od umjetnih materijala. Tvrde stijene mogu se obrađivati uglavnom dijamantnim alatima uz upotrebu tvrdih abraziva: silicijev karbid, bor karbid, elektrokorund i drugi.

Od sredine 19. stoljeća postoji nekoliko klasifikacija dragocjenih i ukrasno kamenje. Godine 1973. profesor E. Ya. Kievlenko predložio je njihovu klasifikaciju, uvjetno ih podijelivši u tri skupine: nakit (dragocjeni), nakit i ukrasni i ukrasni. Ova klasifikacija uzima u obzir tržišnu vrijednost kamenja i njegovu upotrebu u nakitu i klesarskoj umjetnosti:

Opća klasifikacija nakita i ukrasnog kamenja

skupina kamenja	Narudžba	Naziv kamenja
Nakit (dragocjeni)		Rubin; smaragd; dijamant; plavi safir.
		Aleksandrit; narančasti, zeleni i ljubičasti safir; plemeniti crni opal; plemeniti jadeit (žad-carski).
		Demontoid; plemeniti spinel; plemenita bijela i vatreni opal; akvamarin; topaz; rodolit; mjesečev kamen; crveni turmalin.
		Plavi, zeleni, ružičasti i višebojni turmalin; plemeniti spodumen (kunzit,hidit), cirkon; žuti, zeleni, zlatni i ružičasti beril; tirkiz; krizolit; ametist; krizopraza; pirop; almandin; citrin.
Nakit i ukrasi		Rauchtopaz (dimni kvarc); hematit-krvavac; jantar-sukcinit; vještački dijamant; žad; nefritis; lazulit; malahit; aventurin.
Nakit i ukrasi		Ahat; obojeni kalcedon; cacholong, amazonit; rodonit; heliotrop; ružičasti kvarc; iridescentni opsidijan; obični opal; Labrador; belomorit i drugi neprozirni šarenici.
ukrasni		Jaspis, pisani granit; okamenjeno drvo; mramorni oniks; listvenite; opsidijan; mlaznica; jaspilit; selenit; fluorit; aventurin kvarcit; agalmatolit, šareni kremen; mramor u boji.