Thang đo độ cứng MOHS

Độ cứng Mohs là một phương pháp so sánh để đo khả năng chống trầy xước của các khoáng chất từ 1 đến 10. Ý tưởng đằng sau thang đo độ cứng Mohs khá đơn giản. Thang đo này giúp xác định khoáng chất bằng cách kiểm tra khả năng trầy xước hoặc bị trầy xước bởi một khoáng chất có độ cứng đã biết. Vật liệu cứng hơn làm trầy xước vật liệu mềm hơn.

Kim cương là vật liệu cứng nhất trên thang độ cứng Mohs, với xếp hạng tối đa là 10, trong khi talc nằm ở mức thấp nhất của thang đo với xếp hạng 1.

Ví dụ, thạch cao có thể làm trầy xước hoạt thạch; do đó, nó có giá trị Độ cứng xước Mohs cao hơn hoạt thạch.

Khoa học khoáng vật học nợ phần lớn sự hiểu biết của nó đối với các thang đo và phép đo khác nhau đã được nghĩ ra trong những năm qua. Một thang đo quan trọng như vậy, đo độ cứng của khoáng chất, là Thang đo độ cứng Mohs. Đối với bất cứ ai có thiên hướng về đá quý, địa chất hoặc khoáng vật học, thang đo này cung cấp một công cụ vô giá để phân biệt và phân loại khoáng sản. Hãy đi sâu vào sự hiểu biết về Độ cứng Mohs.

Thang đo độ cứng Mohs được hình thành vào năm 1812 bởi Friedrich Mohs, một nhà địa chất và khoáng vật học người Đức. Nhận thấy sự cần thiết phải phân loại khoáng sản theo một số loại trật tự có hệ thống, ông đã nghĩ ra một phương pháp đơn giản nhưng hiệu quả để xác định độ cứng. Điều này liên quan đến việc quan sát khoáng chất nào có thể làm trầy xước người khác.

Thật thú vị khi lưu ý rằng Mohs đã không phát minh ra khái niệm kiểm tra độ cứng. Các nền văn minh cổ đại đã thực hiện các quan sát về vật liệu nào có thể được sử dụng để cào hoặc khắc vào người khác. Tuy nhiên, Mohs là người đầu tiên biên soạn một danh sách nhất quán và so sánh.

Đá quý và trang sức: Một trong những ứng dụng ngay lập tức của Thang đo Mohs là trong đá quý. Khi thiết kế đồ trang sức, bắt buộc phải hiểu độ cứng của đá quý đang được sử dụng, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền và khả năng chống mài mòn của chúng. Ví dụ, kim cương, với độ cứng Mohs là 10, thường được sử dụng trong nhẫn đính hôn vì chúng chống trầy xước tốt hơn hầu hết các loại đá khác.

Xây dựng và sản xuất: Độ cứng của vật liệu đóng một vai trò quan trọng trong các ngành xây dựng và sản xuất. Ví dụ, hiểu được độ cứng của khoáng sản có thể giúp lựa chọn đúng loại máy móc hoặc công cụ để khai thác hoặc cắt.

Giáo dục: Thang đo Mohs phục vụ như một công cụ cơ bản để giới thiệu sinh viên với thế giới khoáng vật học. Sự đơn giản và dễ sử dụng của nó làm cho nó trở thành một yêu thích của các nhà giáo dục.

Thang đo độ cứng Mohs rất dễ sử dụng, nhưng nó thiếu độ chính xác vì chỉ có 10 thang đo, với mối quan hệ logarit gần với độ cứng tuyệt đối. Sự khác biệt của độ cứng Mohs là 5 và 6 không thể thực sự được xác định và gần đúng hơn so với các phương pháp đo độ cứng phức tạp và chính xác cao hơn như Vickers hoặc Rockwell.

Độ cứng tương đối: Thang đo Mohs chỉ đo độ cứng tương đối. Nó không cung cấp một thước đo tuyệt đối hoặc định lượng. Ví dụ, trong khi kim cương được xếp hạng 10 và corundum 9, kim cương thực sự cứng hơn nhiều lần so với corundum. Thiếu độ chính xác: Thang đo thiếu các giá trị trung gian. Do đó, nếu hai khoáng chất nằm giữa hai số, việc xác định độ cứng tương đối của chúng có thể là một thách thức. Không toàn diện: Thang đo chỉ bao gồm 10 khoáng chất. Nhiều khoáng chất nằm giữa các số tiêu chuẩn này, đòi hỏi phải sử dụng các khoáng chất tham chiếu bổ sung. Các phép đo độ cứng khác

Do những hạn chế của Thang đo Mohs, các phương pháp khác đã được phát triển để đo độ cứng chính xác hơn. Ví dụ, thang đo Vickers và Rockwell đo độ cứng bằng cách đánh giá độ sâu hoặc kích thước của vết lõm do một lực cố định để lại. Những thang đo này được sử dụng phổ biến hơn trong luyện kim.

Ưu điểm của phương pháp đo độ cứng Mohs là quá trình trầy xước so với vết lõm của hai phương pháp còn lại. Điều này đặc biệt hữu ích cho các vật liệu tinh thể như thủy tinh hoặc gốm sứ sẽ vỡ và không biến dạng.

Đây là một phương pháp dễ dàng, nhanh chóng và hiệu quả về chi phí để xác định độ cứng trầy xước của khoáng chất. Một bộ dụng cụ xét nghiệm có giá thấp hơn 30 USD. Và trước khi bạn hỏi. Một bộ dụng cụ kiểm tra chi phí thấp như vậy đi kèm mà không có một viên kim cương thực sự.

Thang đo độ cứng Mohs, mặc dù có những hạn chế, vẫn là một thử nghiệm quan trọng đối với khoáng vật học. Sự đơn giản, dễ sử dụng và thực tế là nó không yêu cầu thiết bị đặc biệt khiến nó trở nên phổ biến rộng rãi. Cho dù nó được sử dụng bởi một sinh viên trong lớp học, một thợ kim hoàn đánh giá đá quý, hoặc một nhà địa chất trong lĩnh vực này, Thang đo Mohs là minh chứng cho sự khéo léo của Friedrich Mohs và tầm quan trọng lâu dài của phân loại có hệ thống trong khoa học.

Đó là một cách đơn giản để kiểm tra độ cứng của vết xước, sử dụng các công cụ như đồng xu và đinh thép. Trong khi nó giúp phân loại khoáng chất, nó cung cấp các phép đo tương đối, không chính xác. Ví dụ, kim cương (10) cứng hơn nhiều so với corundum (9), nhưng corundum chỉ cứng gấp đôi topaz (8).

Độ cứng vết lõm đo khả năng chịu áp lực không đổi, giống như ấn đinh vào bề mặt. Thang đo Rockwell đo lường điều này bằng cách xem vật liệu chống thủng tốt như thế nào, không giống như độ cứng trầy xước. Thử nghiệm này là chính xác nhưng phải được thực hiện trong môi trường phòng thí nghiệm.

Độ cứng bật lại kiểm tra mức độ búa có đầu kim cương bật ra khỏi vật liệu. Bài kiểm tra hồi phục Leeb? Xét nghiệm rất tiện dụng trong lĩnh vực này, mang lại một số lợi thế so với các xét nghiệm trong phòng thí nghiệm, nhưng kém chính xác hơn.

Độ đàn hồi và độ dẻo mô tả liệu một vật liệu trở lại hình dạng của nó (đàn hồi), thay đổi hình dạng mà không bị vỡ (nhựa) hoặc vỡ (giòn). Kim cương, trong khi cứng, giòn, trong khi đồng mềm nhưng dễ uốn và dễ uốn.

Sức mạnh đo khả năng biến dạng của vật liệu dưới ứng suất, trong khi độ dẻo dai đo khả năng chống vỡ. Các thuộc tính này rất quan trọng đối với các ứng dụng khác nhau:

• Sử dụng thang đo Mohs cho các công cụ cắt.
• Sử dụng cân Rockwell hoặc Vickers hoặc Brinell để kiểm tra vết lõm.
• Kiểm tra độ đàn hồi và độ giòn cho kết cấu chịu lực.
• Đánh giá sức mạnh và độ dẻo dai cho vật liệu xây dựng.
• Sử dụng kiểm tra độ cứng bút chì cho lớp phủ phim quang học và sơn