Standarder - Mohs hårdhetsskala på svartvit bakgrund

MOHS hårdhetsskala

Mätmetod, hårdhet, mineraler

Vad är Mohs hårdhetsskala?

Test av rephårdhet

Mohs hårdhetsskala är en jämförande metod för att mäta reptåligheten hos mineraler på en skala från 1 till 10. Tanken bakom Mohs hårdhetsskala är ganska enkel. Skalan hjälper till att identifiera mineral genom att testa deras förmåga att repa eller repas av ett mineral med känd hårdhet. Det hårdare materialet repar det mjukare materialet.

Diamant är det hårdaste materialet på Mohs hårdhetsskala, med ett maximalt värde på 10, medan talk ligger i den lägsta änden av skalan med ett värde på 1.

Gips kan till exempel repa talk och har därför ett högre Mohs Scratch Hardness-värde än talk.

Förstå Mohs hårdhet

En översikt

Den mineralogiska vetenskapen har mycket av sin förståelse att tacka olika skalor och mätningar som har tagits fram under årens lopp. En sådan viktig skala, som mäter mineralers hårdhet, är Mohs hårdhetsskala. För alla som är intresserade av gemologi, geologi eller mineralogi är den här skalan ett ovärderligt verktyg för att särskilja och kategorisera mineraler. Låt oss fördjupa oss i förståelsen av Mohs hårdhetsskala.

Ursprunget till Mohs-skalan

Mohs hårdhetsskala skapades 1812 av Friedrich Mohs, en tysk geolog och mineralog. Han insåg att det fanns ett behov av att klassificera mineraler i någon form av systematisk ordning och utarbetade en enkel men effektiv metod för att bestämma hårdheten. Metoden gick ut på att observera vilka mineraler som kunde repa andra.

Det är fascinerande att notera att Mohs inte uppfann konceptet med hårdhetstestning. Forntida civilisationer hade redan gjort observationer om vilka material som kunde användas för att repa eller skära in i andra. Mohs var dock den förste som sammanställde en konsekvent och jämförande lista.

Mohs hårdhetsskala

HårdhetMaterial
1Talk
2Gips
3Kalcit
4Fluorit
5Apatit
6Ortoklas fältspat
6,5Borosilikatglas
7Kvarts
7Impactinator® Glas
8Topas
9Korund
9Safirglas
10Diamant
Diamant
Mohs hårdhet 10 Diamant en närbild av en diamant

Diamant

Mohs hårdhetsskala 10

Viktigt att veta

Diamant är inte längre det hårdaste material vi känner till. När Friedrich Mohs skapade sin hårdhetsskala 1812 var diamant, med en hårdhetsgrad på 10, det hårdaste material han kunde hitta. Mohs skala mäter mineralhårdhet genom reptålighet, men tar inte hänsyn till material som är hårdare än diamant. Senare upptäcktes hårdare material som mättes med Vickers eller Knoops hårdhetstester. - Wurtzite Boron Nitride (w-BN): 18% hårdare än diamant under vissa förhållanden. - Lonsdaleite (hexagonal diamant): 58% hårdare än diamant. - Aggregated Diamond Nanorods (ADNR): Tillverkad av fulleren, tros vara hårdare än diamant.

Tillämpningar och relevans

Gemologi och smycken: En av de omedelbara tillämpningarna av Mohs-skalan är inom gemmologi. När man designar smycken är det viktigt att förstå hårdheten hos de ädelstenar som används, eftersom det direkt påverkar deras hållbarhet och motståndskraft mot nötning. Diamanter, med en Mohs-hårdhet på 10, används till exempel ofta i förlovningsringar eftersom de motstår repor bättre än de flesta andra stenar.

Konstruktion och tillverkning: Materialens hårdhet spelar en central roll inom bygg- och tillverkningsindustrin. Att förstå mineralers hårdhet kan t.ex. vara till hjälp när man ska välja rätt typ av maskiner eller verktyg för gruvdrift eller skärning.

Utbildning: Mohs skala fungerar som ett elementärt verktyg för att introducera studenter till mineralogins värld. Dess enkelhet och användarvänlighet gör den till en favorit bland lärare.

Begränsningar av Mohs-skalan

Mohs hårdhetsskala är lätt att använda, men den saknar noggrannhet eftersom den bara har 10 skalor med ett nära logaritmiskt förhållande till absolut hårdhet. En skillnad i Mohs hårdhet på 5 och 6 kan inte fastställas på ett korrekt sätt och är mer av en approximation än de mer sofistikerade mätmetoderna med hög precision som Vickers eller Rockwell.

Relativ hårdhet: Mohs-skalan mäter endast relativ hårdhet. Den ger inte ett absolut eller kvantitativt mått. Till exempel, även om diamant rankas som 10 och korund som 9, är diamant faktiskt många gånger hårdare än korund. Bristande precision: Skalan saknar mellanliggande värden. Om två mineraler hamnar mellan två siffror kan det därför vara svårt att fastställa deras relativa hårdhet. Inte heltäckande: Skalan täcker endast 10 mineraler. Många mineraler hamnar mellan dessa standardvärden, vilket gör att man måste använda ytterligare referensmineraler. Andra hårdhetsmätningar

Med tanke på begränsningarna i Mohs-skalan har andra metoder utvecklats för en mer exakt mätning av hårdheten. Vickers- och Rockwellskalorna mäter t.ex. hårdheten genom att bedöma djupet eller storleken på en fördjupning som lämnas av en fast kraft. Dessa skalor används oftare inom metallurgin.

Fördelar med Mohs-skalan

Fördelen med Mohs hårdhetsmätmetod är att den är repig jämfört med de andra två metoderna som är buckliga. Detta är särskilt användbart för kristallina material som glas eller keramik som kommer att splittras och inte deformeras.

Det är en enkel, snabb och kostnadseffektiv metod för att bestämma rephårdheten hos mineraler. En testsats kostar mindre än 30 USD. Och innan du frågar. En sådan billig testsats levereras utan en äkta diamant.

Ruby Mohs
Ruby Spinning en närbild av en ädelsten

Ruby Mohs

Hårdhetsskala 9

Mohs hårdhet i korthet

Mohs hårdhetsskala är trots sina begränsningar fortfarande ett viktigt test inom mineralogin. Dess enkelhet, användarvänlighet och det faktum att den inte kräver någon specialutrustning gör den mycket populär. Oavsett om den används av en student i ett klassrum, en juvelerare som bedömer ädelstenar eller en geolog ute på fältet, står Mohs skala som ett bevis på Friedrich Mohs uppfinningsrikedom och den bestående betydelsen av systematisk klassificering inom vetenskapen.

När ska man använda Mohs Harness Testing och när ska man inte göra det?

Det är ett enkelt sätt att testa repans hårdhet med hjälp av verktyg som ett kopparpenny och en stålspik. Även om det hjälper till att kategorisera mineraler ger det relativa, inte exakta, mätningar. Till exempel är diamant (10) mycket hårdare än korund (9), men korund är bara dubbelt så hårt som topas (8).

Indragningshårdhet mäter motståndskraften mot konstant tryck, som när man trycker en spik i en yta. Rockwellskalan mäter detta genom att se hur väl ett material står emot punktering, till skillnad från rephårdhet. Detta test är exakt men måste göras i ett laboratorium.

Rebound-hårdhet kontrollerar hur mycket en diamantspetsad hammare studsar mot ett material. Leebs rebound-test? är praktiskt i fält och erbjuder vissa fördelar jämfört med laboratorietester, men är mindre exakt.

Elasticitet och plasticitet beskriver om ett material återgår till sin form (elastiskt), ändrar form utan att gå sönder (plastiskt) eller går sönder (sprött). Diamant är hårt men sprött, medan koppar är mjukt men ändå segt och formbart.

Styrkan mäter ett materials förmåga att deformeras under påfrestning, medan segheten mäter motståndskraften mot brott. Dessa egenskaper är avgörande för olika tillämpningar:

  • Använd Mohs-skalan för skärverktyg.
  • Använd Rockwell eller Vickers eller Brinell-skalor för att kontrollera om det finns bucklor.
  • Kontrollera elasticitet och sprödhet för bärande konstruktioner.
  • Bedöm hållfasthet och seghet för byggmaterial.
  • Använda Pencil Hardness Test för optiska Think Film Coatings and Paint

Var kan man köpa ett Mohs hårdhetstestkit?

Geologisk butik

Letar du efter ett Mohs hårdhetstestkit? Du kan enkelt köpa en från onlineåterförsäljare som Amazon eller eBay, som erbjuder olika alternativ för olika behov och budgetar. Specialiserade geologiska försörjningsbutiker är en annan utmärkt källa för dessa kit, som tillhandahåller verktyg av professionell kvalitet. Vår rekommenderade webbutik att köpa är geology.com