Твердість мінералів

Щоб визначити твердість мінералів, у ювелірній справі та гемології широко застосовується шкала Моосу, запропонована в 1811 році Фрідріхом Моосом. Ця шкала є переліком десяти мінералів з номерами від 1 до 10 які служать для визначення відносної твердості мінералів:

1. Тальк.
2. Гіпс.
3. Кальцит.
4. Флюорит.
5. Апатит.
6. Ортоклаз.
7. Кварц.
8. Топаз.
9. Корунд.
10. Алмаз.

Таким чином, мінерал тальк має твердість 1, апатит – 5, а алмаз - 10. Визначають твердість всіх інших мінералів методом дряпання - якщо залишається слід на мінералі, його твердість нижче, ніж у того мінералу, яким дряпали, а якщо ні - вища. Таким чином, шкала Мооса інформує лише про відносну твердість мінералів. Наприклад, корунд (9) у 2 рази твердіший за топаз (8), але при цьому майже в 4 рази менш твердий, ніж алмаз (10). Говорячи, що камінь має твердість 7, ми маємо на увазі, що він не дряпає кварц, а кварц не дряпає його. Номер за шкалою твердості вказує лише на порядок у розподілі за твердістю, але не має будь-якого кількісного значення. Це важливо враховувати, тому що тут часто припускаються помилки. Не можна, наприклад, вважати, що алмаз (10) вдвічі твердіший за апатит (5), або що твердість топаза і шпинелі (8) становить 80 % твердості алмазу. Насправді інтервал між алмазом і корундом набагато більший, ніж між корундом і тальком - м'яким з мінералів. Проміжні ступені твердості виражаються у вигляді дробів. Так, число 8 1/2, що відноситься до хризоберилу, означає, що він дряпає топаз приблизно так само, як сам дряпається корундом. Також розрізняють твердість мінералів за вдавлюванням та шліфуванням. Точне визначення твердості мінералів виконується спеціальними приладами – склерометрами та твердомірами.

Крім шкали Мооса є інші методи, щоб визначити твердість мінералів, але різні шкали твердості не можна однозначно співвіднести одна з одною. Практикою прийнято кілька точніших систем вимірювання твердості матеріалів, жодна з яких не покриває весь спектр шкали Мооса.

Щоб визначити твердість у домашніх умовах, еталонні мінерали можна замінити іншими речами. Наприклад, м'який олівець має твердість 1, ніготь пальця руки - 2-2,5, мідна монета - 3, скло - 5, напилок - 7.

Хоча встановлення твердості мінералів мало допомагає при визначенні дорогоцінного каменю, сама ця характеристика дуже важлива для каменю в прикрасах, оскільки саме від твердості залежить довговічність полірування і блиску. Звичайний пил - це в основному дрібні частинки кварцу, тому твердість дорогоцінного каменю має бути не менше 7. Скляні пасти мають твердість лише трохи вище 5, і тому, як показує досвід, їх полірування витримує всього кілька тижнів постійного носіння, не кажучи вже про руйнівне дії на їх поверхню шкідливих домішок у повітрі.