Для камнерезчика очень важно знать твёрдость обрабатываемых минералов. Почему? Потому что от твёрдости камня в первую очередь зависит трудоёмкость его обработки (сколько времени и усилий будет затрачено на обработку минерала, какой инструмент понадобится, как лучше «раскрыть» камень…).
А для драгоценных камней твёрдость очень важна ещё и потому, что именно твёрдость определяет долговечность самоцвета, от твёрдости зависит долговечность сохранения полировки камня (в таких случаях говорят, что камень «хорошо держит полировку») и его блеск.
Что такое твёрдость минерала и как её измерить
Что такое твёрдость минерала? В минералогии мирно со-существуют несколько определений твёрдости минералов, например, такое: твёрдость камня – это сопротивление, которое оказывает его поверхность при попытке поцарапать её другим камнем или иным предметом.
Для измерения твёрдости минералов делались попытки применить всевозможные методы, основанные на сопротивлении камней царапанию, истиранию, сверлению, деформации поверхности… Но все эти попытки не имели успеха. Нужен был простой, надёжный и всем доступный метод. И вот наконец, чтобы упростить различение минералов по твёрдости, в 1811 г. немецким Моосом (F. Mohs ) была предложена шкала твёрдости, которая широко применяется до сих пор, повсюду и всеми, кто работает с минералами, – геологами, камнерезчиками, ювелирами. Эту шкалу стали называть шкалой твёрдости минералов , или шкалой Мооса .
Кто такой Моос
Моос [Мос] (нем. Mohs ; 29 января 1773 г., Гернроде, Германия – 29 сентября 1839 г., Агордо, Италия) – немецкий и геолог. Учился в Галле и Фрейберге. В 1812 г. стал профессором в Граце, в 1818 г. переехал в Горную академию в Фрейберг, в 1826 г. – в Вену.
Что такое шкала Мооса
Шкала Мооса – это минералогическая шкала твёрдости, набор эталонных минералов для определения относительной твёрдости методом царапания. В качестве эталонов приняты 10 минералов, расположенных в порядке возрастающей твёрдости:
1. Тальк , Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2 ; царапается ногтем.
2. Гипс (каменная соль), CaSO 4 2H 2 O ; царапается ногтем.
3. Кальцит (известковый шпат), CaCO 3 ; царапается медной монетой.
4. Флюорит (плавиковый шпат), CaF 2 ; царапается ножом, кусочком оконного стекла.
5. Апатит , Ca 5 (PO 4) 3 (F, Cl) ; царапается ножом, кусочком оконного стекла.
6. Полевой шпат , KAlSi 3 O 8 ; царапается напильником.
7. Кварц , SiO 2 .
8. Топаз , (Al 2 SiO 4 (OH, F) 2 .
9. Корунд , Al 2 O 3 .
10. Алмаз , C ; самый твёрдый минерал.
Как пользоваться шкалой Мооса
Значения шкалы от 1 до 10 соответствуют 10-ти достаточно распространенным минералам – от талька до алмаза. При этом твёрдость минерала по шкале Мооса определяется номером соответствующего минерала-эталона, например, твёрдость талька – 1, алмаза – 10, апатита – 5. Твёрдость испытуемого минерала определяется путём поиска самого твёрдого эталонного минерала, который оставляет царапину на испытуемом минерале; и/или самого мягкого эталонного минерала, на котором оставляет царапину испытуемый минерал. То есть, испытуемый минерал либо царапает эталонный (при этом его твёрдость по шкале Мооса выше/равна эталонному), либо царапается эталонным минералом (при этом его твёрдость ниже/равна твёрдости эталонного минерала). Если минерал оставляет царапину на каком-либо эталонном минерале и сам «царапается» этим минералом, то твёрдость обоих минералов считают одинаковой.
Например, если испытуемый минерал царапается апатитом, а сам оставляет царапину на флюорите, то его твёрдость находится в диапазоне от 4 до 5.
Шкала Мооса очень удобна для практического применения, – для грубой сравнительной (относительной) оценки твёрдости материалов по системе «мягче-твёрже»: номер по шкале Мооса указывает только на порядок в распределении минералов по твёрдости (мягче , тверже , такой же ), но не имеет какого-либо количественного значения. Следует помнить, что величина твёрдости, определяемая с помощью шкалы Мооса, весьма относительна и неточна. Более точное определение твёрдости производится, например, с помощью склерометра.
Для практических («походных») целей можно запомнить, что:
– человеческий ноготь имеет твёрдость по шкале Мооса – 2,5; оставляет царапину на гипсе (и более мягких минералах);
– медная монета имеет твёрдость по шкале Мооса – 3,5; твёрже кальцита, но мягче флюорита;
– кусочек обычного оконного стекла и лезвие перочинного ножа имеют твёрдость по шкале Мооса – 5,5; немного мягче полевого шпата;
Шкала Мооса (минералогическая шкала твёрдости) - набор эталонных минералов для определения относительной твёрдости методом царапания. В качестве эталонов приняты 10 минералов, расположенных в порядке возрастающей твёрдости.
Состоит из 10 эталонов твёрдости: тальк - 1; гипс - 2; кальцит - 3; флюорит - 4; апатит - 5; ортоклаз - 6; кварц - 7; топаз - 8; корунд - 9; алмаз - 10.
Минералы с индексом ниже 7 считаются мягкими , выше 7 - твердыми .
В целом главная масса природных соединений обладает твердостью от 2 до 6.
Шкала твёрдости предложена в 1811 году немецким минералогом Фридрихом Моосом.
Твёрдость камня - это сопротивление, которое оказывает его поверхность при попытке поцарапать ее другим камнем или иным предметом ; твердость представляет собой меру связности атомной структуры вещества. Твёрдость одного и того же камня может быть различной в разных направлениях . Большим различием твердости в разных направлениях среди других минералов выделяется: твердость изменяется у него от 5 до 7, и в одних направлениях образец царапается ножом, а в других нет.
Значения шкалы от 1 до 10 соответствуют 10 распространённым минералам - от талька до алмаза . Твёрдость минерала измеряется путём поиска самого твёрдого эталонного минерала, который он может поцарапать; и/или самого мягкого эталонного минерала, который царапает данный минерал. Всё очень просто. Например, если минерал царапается апатитом, но не флюоритом, то его твёрдость находится в диапазоне от 4 до 5.
Промежуточные степени твёрдости камня выражаются в виде дробей. Так, число 8 1/2, относящееся к хризобериллу, означает, что он царапает топаз примерно так же, как сам царапается корундом. Гранат пироп несколько тверже кварца (7) и несколько мягче берилла (7 1/2), поэтому его твердость обозначается как 7 1/4.
Важно помнить, что скрытокристаллические, тонкопористые и порошковатые разности минералов обладают ложными малыми твёрдостями . Например, гематит в кристаллах имеет твердость 6, а в виде красной охры меньше 4.
Каждый обладатель алмазного перстня знает, что алмаз легко царапает оконное стекло. Алмазом стекло и режут. Если мы станем пробовать другие драгоценные камни, то обнаружится, что и они царапают стекло, но не так легко, а дальше - топаз царапает оконное стекло, но на самом топазе оставляет царапины корунд, который в свою очередь поддаётся всесильному и самому твёрдому алмазу.
Образцы одних и тех же минералов, полученные из разных мест, отличаются друг от друга по сложности процесса огранки и полировки. Об алмазах с Калимантана и из Нового Южного Уэльса говорят, что они существенно тверже алмазов из Южной Африки и из других мест и что при их огранке возникают трудности.
Цейлонские сапфиры тверже, чем рубины, а кашмирские сапфиры - мягче.
Шкала Мооса предназначена для грубой сравнительной оценки твёрдости материалов по системе мягче-твёрже. Испытываемый материал либо царапает эталон и его твёрдость по шкале Мооса выше, либо царапается эталоном и его твёрдость ниже эталона. Таким образом, шкала Мооса информирует только об относительной твёрдости минералов .
Помимо шкалы Мооса, конечно же есть и другие методы определения твёрдости минералов, но различные шкалы твёрдости нельзя однозначно соотнести друг с другом . Практикой приняты несколько более точных систем измерения твёрдости материалов, ни одна из которых не покрывает весь спектр шкалы Мооса.
Бытовые средства измерения твёрдости
Иногда для определения твёрдости приходится пользоваться средствами, которые есть под рукой , хотя в некоторых случаях они бывают недостаточно точны (карандаш -1, соль поваренная - 2, ноготь - 2.5, медная монета - 3, железный гвоздь - 4, стекло - 5, стальной нож - 6, напильник - 7). При определении твердости всегда следует испытывать свежую поверхность минерала.
хорошо запомнить:
- ноготь оставляет царапину на гипсе и более мягких веществах
- обычное оконное стекло немного мягче полевого шпата
- стальное лезвие ножа немного твёрже полевого шпата, приближаясь по твердости к кварцу, и легко царапает стекло.
Классификация
природных каменных материалов по твёрдости
Линейная твёрдость
Линейная твёрдость определяется абсолютной шкалой твердости, а не шкалой Мооса. Вот абсолютная шкала твердости:
Тальк - 1 - Скоблится ногтем
Гипс - 3 - Царапается ногтем
Кальцит - 9 - Царапается медной монетой
Флюорит - 21 - Легко царапается ножом
Апатит - 48 - С трудом царапается ножом
Ортоклаз - 72 - Царапается напильником
Кварц - 100 - Царапает оконное стекло
Топаз - 200 - Легко царапает кварц
Корунд - 400 - Легко царапает топаз
Алмаз - 1600 - Не царапается ничем (а сам при этом легко царапает корунд)
Имитации камней и проверка на твёрдость
Так как различные виды драгоценных камней имеют по меньшей мере такую же твёрдость, как и кварц (7), их легко можно отличить от внешне похожих на них «мягких» стеклянных изделий, имитирующих драгоценные камни, с помощью напильника (надфиля). Особенно полезно такое испытание в случае алмаза, потому что он, будучи гораздо тверже любого другого драгоценного камня, оставляет на стекле царапину значительно более глубокую, чем это можно сделать рубином или сапфиром.
До того, как ввели в употребление рефрактометр, это был практически единственный метод проверки ограненных камней.
Если камень заключен в оправу, лучше всего его вынуть оттуда и провести испытание па ободке камня, поскольку поцарапанное место можно в этом случае полностью закрыть, снова вставив камень в оправу.
Для удобства испытания минералов на твердость применяют так называемые эталонные острия, в которых кусочки материала с известной твердостью вставлены в небольшие держатели.
Шкала Мооса - хорошая штука, она как раз для практического оценочного определения предназначена.
Недавно видели критику её такого типа: братцы, нас обманывают, шкала Мооса жутко нелинейная! :)))) и поэтому пользоваться ею нельзя:))) Что-то в этом духе.. На самом деле она очень удобна в полях и предназначена для быстрого определения самих МИНЕРАЛОВ, а не их абсолютной твёрдости:) Надо это понимать, вот и всё :) А такие критики просто не умеют работать с инструментом, поэтому и критикуют.
Это замечание от геологов (кельты).
Применительно к минералам и драгоценным камням под твердостью понимают, во-первых, твердость при царапанье (или твердость царапанья) и, во-вторых, твердость при шлифовании. Твердость царапанья прежде, когда оптические методы исследования еще не были столь развиты, как сейчас, играла большую роль при определении драгоценных камней. Сегодня проверка твердости путем царапанья проводится, вообще говоря, лишь у менее ценных камней и в основном коллекционерами. Для профессионального испытания точность такого определения твердости слишком низка. Кроме того, очень велика связанная с ним опасность повреждения камня. Правда, основное преимущество метода царапанья состоит в том, что он позволяет простыми средствами определять драгоценные камни в первом приближении. В минералогии этот способ по-прежнему широко применяется.
Метод определения твердости путем царапанья принадлежит венскому минералогу Фридриху Моосу. Моос определил твердость царапанья как сопротивление, оказываемое минералом при царапанье его поверхности острым контрольным предметом. Камни, имеющие твердость по Моосу выше 7, считаются твердыми. О минералах с твердостью от 8 до 10 говорят, что они имеют «твердость драгоценных камней». Однако это не совсем удачное определение, ибо драгоценные камни характеризуются не только высокой твердостью, хотя она и представляет собой весьма ценное для них качество. Драгоценные камни с твердостью ниже 7 по Моосу нестойки против вездесущей пыли, которая всегда содержит мельчайшие зерна кварца (его твердость по Моосу 7), а потому повреждает полировку и ухудшает блеск мягких камней. Такие камни с течением времени тускнеют и требуют при ношении и хранении особой осторожности, дабы уберечь их от контакта с твердыми, то есть царапающими предметами.
При определении твердости царапанья необходимо следить за тем, чтобы последнее производилось только острым краем образца и только на ровных и свежих поверхностях. У ребристых образований, листоватых кристаллов или выветренных с поверхности штуфов значения твердости царапанья получаются заниженными.
Некоторые драгоценные камни имеют на разных гранях, равно как и по разным направлениям, совершенно различную твердость. Например, у кианита на гранях переднего пинакоида твердость по Моосу составляет в продольном направлении (по удлинению кристалла) 4,5, а в поперечном - 6-7. Поэтому кианит называют также дистеном - «оказывающим двоякое сопротивление». Большие различия в твердости существуют также у алмаза. Только благодаря этому вообще возможно шлифовать алмаз - самый твердый из известных материалов. Шлифовальщик драгоценных камней обязательно должен знать различия в их твердости (как при царапанье, так и при шлифовании), ибо в этом состоит одна из важных предпосылок успешной работы мастера.
Шкала твердости царапанья по Моосу - относительная шкала. С ее помощью можно установить лишь, каким минералом царапается другой (испытуемый) минерал. О том, насколько возрастает (в количественном выражении) твердость от ступени к ступени шкалы Мооса, ничего сказать нельзя. А этот рост в действительности резко различается, как видно из приведенной ниже таблицы, где сопоставлены значения твердости по Моосу и значения абсолютной твердости (твердости шлифования в воде по А. Розивалю).
Относительная и абсолютная шкала твердости
| Твердость царапанья (по Моосу) | Эталонный минерал | Простейший способ определения твердости | Твердость шлифования (по Розивалю) |
|---|---|---|---|
| 1 | Тальк | Скоблится ногтем | 0,03 |
| 2 | Гипс | Царапается ногтем | 1,25 |
| 3 | Кальцит | Царапается медной монетой | 4,5 |
| 4 | Флюорит | Легко царапается ножом | 5 |
| 5 | Апатит | Еще царапается ножом | 6,5 |
| 6 | Ортоклаз | Царапается стальным напильником | 37 |
| 7 | Кварц | Царапает оконное стекло | 120 |
| 8 | Топаз | 175 | |
| 9 | Корунд | 1 000 | |
| 10 | Алмаз | 140 000 |
Твердость самоцветов по шкале Мооса
| Алмаз | 10 |
| Рубин | 9 |
| Сапфир | 9 |
| Александрит | 8,5 |
| Хризоберилл | 8,5 |
| Цейлонит | 8 |
| Родицит | 8 |
| Шпинель | 8 |
| Таафеит | 8 |
| Топаз | 8 |
| ИАГ-гранат (гранатит) | 8 |
| Аквамарин | 7,5-8 |
| Берилл | 7,5-8 |
| Ганит | 7,5-8 |
| Пейнит | 7,5-8 |
| Фенакит | 7,5-8 |
| Изумруд | 7,5-8 |
| Альмандин | 7,5-8 |
| Андалузит | 7,5 |
| Эвклаз | 7,5 |
| Гамбергит | 7,5 |
| Уваровит | 7,5 |
| Кордиерит | 7-7,5 |
| Данбурит | 7-7,5 |
| Гроссуляр | 7-7,5 |
| Пироп | 7-7,5 |
| Спессартин | 7-7,5 |
| Ставролит | 7-7,5 |
| Турмалин | 7-7,5 |
| Аметист | 7 |
| Авантюрин | 7 |
| Горный хрусталь | 7 |
| Цитрин | 7 |
| Дюмортьерит | 7 |
| Дымчатый кварц (раухтопаз) | 7 |
| Розовый кварц | 7 |
| Тигровый глаз | 7 |
| Циркон | 6,5-7,5 |
| Агат | 6,5-7 |
| Аксинит | 6,5-7 |
| Халцедон | 6,5-7 |
| Хлоромеланит. | 6,5-7 |
| Хризопраз | 6,5-7 |
| Демантоид | 6,5-7 |
| Окаменелое дерево | 6,5-7 |
| Жадеит | 6,5-7 |
| Яшма | 6-7 |
| Корнерупин | 6,5-7 |
| Перидот (хризолит) | 6,5-7 |
| Танзанит | 6,5-7 |
| Галлиант | 6,5 |
| Перистерит | 6,5 |
| Соссюрит | 6,5 |
| Сингалит | 6,5 |
| Смарагдит | 6,5 |
| Везувиан | 6,5 |
| Силлиманит | 6-7,5 |
| Касситерит | 6-7 |
| Эпидот | 6-7 |
| Гидденит | 6-7 |
| Кунцит | 6-7 |
| Амазонит | 6-6,5 |
| Авантюриновый полевой шпат | 6-6,5 |
| Бенитоит | 6-6,5 |
| Эканит | 6-6,5 |
| Фабулит | 6-6,5 |
| Лабрадор | 6-6,5 |
| Лунный камень | 6-6,5 |
| Нефрит | 6-6,5 |
| Ортоклаз | 6-6,5 |
| Петалит | 6-6,5 |
| Пренит | 6-6,5 |
| Пирит | 6-6,5 |
| Рутил | 6-6,5 |
| Амблигонит | 6 |
| Битовнит | 6 |
| Санидин | 6 |
| Тугтупит | 6 |
| Гематит | 5,5-6,5 |
| Опал | 5,5-6,5 |
| Родонит | 5,5-6,5 |
| Тремолит | 5,5-6,5 |
| Актинолит | 5,5-6 |
| Анатаз | 5,5-6 |
| Бериллонит | 5,5-6 |
| Элеолит | 5,5-6 |
| Гаюин | 5,5-6 |
| Периклаз | 5,5-6 |
| Псиломелан | 5,5-6 |
| Содалит | 5,5-6 |
| Бразилианит | 5,5 |
| Хромит | 5,5 |
| Энстатит | 5,5 |
| Лейцит | 5,5 |
| Молдавит | 5,5 |
| Натролит | 5,5 |
| Виллемит | 5,5 |
| Скаполит | 5-6,5 |
| Канкринит | 5-6 |
| Диопсид | 5-6 |
| Гиперстен | 5-6 |
| Ильменит | 5-6 |
| Лазурит | 5-6 |
| Лазулит | 5-6 |
| Танталит | 5-6 |
| Бирюза | 5-6 |
| Датолит | 5-5,5 |
| Обсидиан | 5-5,5 |
| Томсонит | 5-5,5 |
| Титанит | 5-5,5 |
| Апатит | 5 |
| Аугелит | 5 |
| Диоптаз | 5 |
| Гемиморфит | 5 |
| Смитсонит | 5 |
| Страз | 5 |
| Вардит | 5 |
| Кианит | 4,5 и 7 |
| Апофиллит | 4,5-5 |
| Шеелит | 4,5-5 |
| Цинкит | 4,5-5 |
| Колеманит | 4,5 |
| Варисцит | 4-5 |
| Пурпурит | 4,5 |
| Баритокальцит | 4 |
| Флюорит | 4-4,5 |
| Магнезит | 4 |
| Родохрозит | 4 |
| Доломит | 3,5-4,5 |
| Сидерит | 3.5-4 |
| Арагонит | 3,5-4,5 |
| Азурит | 3,5-4 |
| Куприт | 3,5-4 |
| Халькопирит | 3,5-4 |
| Малахит | 3,5-4 |
| Сфалерит | 3,5-4 |
| Церуссит | 3,5 |
| Говлит | 3,5 |
| Витерит | 3,5 |
| Кораллы | 3-4 |
| Жемчуг | 3-4 |
| Ангидрит | 3-3,5 |
| Барит | 3 |
| Кальцит | 3 |
| Курнаковит | 3 |
| Вульфенит | 3 |
| Гагат | 2,5-4 |
| Крокоит | 2,5-3 |
| Гарниерит | 2,5-3 |
| Гейлюссит | 2,5 |
| Прустит | 2,5 |
| Серпентин | 2,5 |
| Хризоколла | 2-2,5 |
| Слоновая кость | 2-4 |
| Янтарь | 2-3 |
| Морская пенка (сепиолит) | 2-2,5 |
| Алебастр | 2-2,5 |
| Улексит | 2 |
| Вивианит | 1,5-3 |
| Стихтит | 1,5-2,5 |
| Сера | 1,5-2 |
Форму поверхности фрагментов, на которые распадается минерал при ударе, называют изломом. Он бывает раковистым (похожим на отпечаток раковины), неровным, занозистым, волокнистым, ступенчатым, ровным, землистым и пр. Иногда излом может служить диагностическим признаком, позволяющим различать сходные по внешнему облику минералы. Раковистый излом типичен, например, для всех разновидностей кварца и для имитаций драгоценных камней из стекла.
Минералогической шкалой твёрдости, шкалой твёрдости Мооса называют как набор стандартных минералов для определения относительной твёрдости методом царапания эталоном испытываемого объекта, так и собственно десятибалльную шкалу относительной твёрдости минералов . За эталоны минералогической шкалы твёрдости Мооса приняты следующие 10 минералов, которые располагаются в шкале в порядке возрастающей твёрдости: тальк, гипс, кальцит, флюорит, апатит, ортоклаз (полевой шпат), кварц, топаз, корунд, алмаз.
ИЦМ(www.сайт)
Шкала твёрдости Мооса предложена в качестве относительной шкалы твёрдости в 1811 года немецким учёным Фридрихом Моосом (Ф. Моос, F. Mohs). Несмотря на то, что разработка принадлежит началу XIX века, эта условная шкала твёрдости широко применяется и по сей день. Сегодня имеется возможность приобрести набор стандартных минералов как для учебного процесса, так и для ювелирной промышленности.
Используется для быстрой сравнительной диагностики минералов. При этом, если эталон шкалы твёрдости, имеющий твёрдость 5, царапает исследуемый образец, а последний оставляет след на поверхности эталона с твёрдостью 4, то промежуточная твёрдость минерала равна 4,5 (4½) шкалы Мооса. В то же время надо иметь в виду, что шкала твёрдости Мооса не является линейной шкалой. Номер по шкале твердости указывает только на порядок в распределении по твердости, но не имеет какого-либо количественного значения. Из шкалы твёрдости ни в коем случае не следует вывод, что, к примеру, алмаз (10) вдвое тверже апатита (5). Абсолютные значения твёрдости (называемые иногда истинно относительными ) представляют собой совершенно другую картину. Помимо этого, необходимо учитывать, что твёрдость некоторых минералов в различных направлениях может очень сильно отличаться благодаря кристаллической структуре. Твёрдость металла имеет более устойчивые абсолютные значения, но на практике мы редко имеет дело с чистым металлом, а твёрдость сплава вообще зависит от всех его составляющих.
ИЦМ(www.сайт)
Шкалу твёрдости Мооса в технической литературе изображают, как правило, в виде сравнительной таблицы. Для наглядности иногда её сопровождают фотографиями минералов - эталонов шкалы твёрдости .
Удобна ещё и тем , что практически можно примененять такие "подручные средства", как ноготь (твёрдость по Моосу 2½), цент или любая другая монета США (твёрдость чуть меньше 3), нож (твёрдость по Моосу 5½), стекло (5½), высококачественный стальной напильник (твёрдость 6½), наждачная бумага, в которой применяется синтетический корунд (имеет твёрдость по Моосу 9), тонкая наждачная бумага для дерева "garnet paper" (твёрдость 7½).
| 1 - Тальк | 2 - Гипс | 3 - Кальцит | 4 - Флюорит | 5 - Апатит |
| 6 - Ортоклаз | 7 - Кварц | 8 - Топаз | 9 - Корунд | 10 - Алмаз |
Лит.:
Набор эталонных минералов, которые определяют относительную твёрдость с помощью царапания, называется шкалой Мооса (шкала твердости в минералогии). Эталонами являются 10 минералов, которые располагаются по порядку возрастающей твёрдости. В состав шкалы входят 10 эталонов твёрдости: 1 - тальк; 2 - гипс; 3 - кальцит; 4 - флюорит ; 5 - апатит; 6 - ортоклаз; 7 - кварц; 8 - топаз; 9 - корунд; 10 - алмаз.
Минералы, имеющие твердость ниже 7 - мягкие, а те, у которых выше 7 - твердые. В целом твердость у главной массы природных соединений колеблется от 2 до 6. В 1811 году шкалу твердости предложил немецкий минеролог Фридрих Моос.
Твёрдостью камня является сопротивление, которое происходит на его поверхности, когда по нему царапают иным камнем или каким-то предметом; твердость заключается в мере связности структуры атомов вещества. В зависимости от того, в каком направлении производится царапание, твёрдость камня изменяется. От остальных минералов кианит отличается большим диапазоном твердости. Изменение его твердости от 5 до 7. В одних направлениях его можно поцарапать ножом, а в других нельзя.
Значению шкалы от 1 до 10 соответствуют десять известных минералов – начиная с талька и заканчивая алмазом . Чтобы определить твердость минерала, выбирают самый твёрдый эталон, который он поцарапает или самый мягкий, который сможет поцарапать определяемый материал. К примеру, если минерал царапает кварц , но не ортоклаз, то он имеет твёрдость в диапазоне от 6 до 7.
Промежуточную степень твёрдости у камня показывают в виде дробей. Так, число 8 1/2, которое относится к хризобериллу, означает, что топаз царапается им почти так же, как его царапает корунд . Гранат имеет твердость более высокую, чем у кварца (7) и немного ниже, чем у берилла (7 1/2), поэтому твердость его обозначают как 7 1/4.
Важно то, что минералы порошковатых, скрытокристаллических и тонкопористых разностей имеют ложную малую твёрдость. Например, у такого минерала как гематит , когда он находится в кристаллах, твердость равна 6, а когда в красной охре, меньше 4.
Люди, обладающие алмазным перстнем в курсе того, что алмаз может легко поцарапать стекло. С помощью алмаза стекло даже режут. Если для царапания стекла использовать другие драгоценные камни, то можно обнаружить, что и они могут царапать его, но не с такой легкостью. Топаз может царапать стекло, но на нем остаются царапины от корунда, который подвергается царапанию самого твердого минерала, которым является алмаз. На ювелирном рынке очень ценят серьги и кольца, сделанные из твердых самоцветов.
Сложности процесса полировки и огранки образцов одного и того же минерала, найденного в разных местах, имеют отличия друг от друга. Говорят, что алмазы из Нового Южного Уэльса и Калимантана имеют значительно большею твердость, чем алмазы с Южной Африки и с других мест, а также и то, что при их огранке бывают трудности. У цейлонских сапфиров твердость больше, чем у рубинов , а у кашмирских сапфиров меньше.
Шкала Мооса предназначается, как грубая сравнительная оценка твёрдости материалов, согласно системе твёрже-мягче. Определяемый материал или царапается эталоном, что значит, что твердость его меньше по шкале Мооса, либо сам царапает эталон, а это значит, что твёрдость его выше. Таким образом, шкала Мооса определяет только относительную твердость.
Кроме шкалы Мооса, существуют так же и другие способы определения твёрдости минералов, но разновидности шкал твёрдости нельзя однозначно соотносить друг с другом. Путем практики принято несколько систем измерения твёрдости, имеющих более точную систему измерения, но ни одна из них не может покрыть весь спектр шкалы Мооса.
