Mohso kietumo skalė: kas tai, mineralų pavyzdžiai ir reikšmė

Sužinokite apie Mohso kietumo skalę: nuo talko iki deimanto, mineralų pavyzdžiai ir praktinė reikšmė geologijoje — aiškus vadovas lauko geologams ir smalsuoliams.

Mohso mineralų kietumo skalė pavadinta mineralogo Friedricho Mohso vardu. Mohso skalė sudaryta pagal kietumą, kuris nustatomas pagal tai, kurie mineralai gali subraižyti kitus mineralus.

Uolienas sudaro vienas ar daugiau mineralų. Pagal šią skalę talkas yra minkščiausias: jį gali subraižyti visos kitos medžiagos. Gipsas yra kietesnis: jis gali subraižyti talką, bet ne kalcitą, kuris yra dar kietesnis. Mineralo kietumą daugiausia lemia ryšio tarp atomų stiprumas ir iš dalies atomų dydis. Tai mineralo atsparumo įbrėžimams matas, Mohso skalė skirta gamtiniams mineralams. Pagamintiems produktams geriau tinka kiti kietumo matai.

Deimantas, kaip kiečiausias mineralas, visada yra skalės viršuje. Moho skalėje yra dešimt mineralų: talkas, gipsas, kalcitas, fluoritas, apatitas, feldšpatas, kvarcas, topazas, korundas ir paskutinis bei sunkiausias - deimantas. Kadangi Mohso skalė sudaryta seniai, ji nėra visiškai teisinga, pavyzdžiui, dabar žinoma, kad keli mineralai yra kietesni už deimantą. Mohso skalė gal ir nėra tobula, tačiau lauko geologams ji vis tiek labai naudinga.

Ką reiškia skaitmenys 1–10?

Mohso skalė yra eiliškumo (ordinalinė) skalė — ji nurodo, kuris mineralas gali subraižyti kurį, bet neatspindi kiekybinio skirtumo tarp lygių. Kitaip tariant, skirtumas tarp 9 ir 10 nėra vienodas su skirtumu tarp 1 ir 2. Tradiciškai skaičiai siejami taip:

1. talkas — 1
2. Gipsas — 2
3. kalcitą, — 3
4. fluoritas — 4
5. apatitas — 5
6. feldšpatas — 6
7. kvarcas — 7
8. topazas — 8
9. korundas — 9
10. Deimantas, kaip — 10

Kaip atliekamas Mohso testas (praktinis lauko testas)

Paprastai imamas nežymus mėginio kampelis arba fragmentas ir bandoma įbrėžti jo paviršių kitu mineralu iš skalės. Jeigu bandantis mineralas palieka įbrėžą, jis kietesnis už tiriamąjį. Praktikoje naudojami ir kasdieniai „etalonai“:

• nagų kietumas ~2,5;
• vario moneta apie 3;
• peilis arba stiklas apie 5–5,5;
• plieninis failas ~6,5.

Tokia apytikslė priemonė padeda greitai nustatyti mineralus lauke arba patikrinti paviršiaus atsparumą. Reikėtų vengti brangių ar vertingų pavyzdžių braižymo.

Privalumai ir ribotumai

Privalumai:

• greita ir paprasta lauko diagnostika;
• nereikalauja sudėtingų instrumentų;
• leidžia atskirti panašius mineralus pagal kietumą.

Ribotumai:

• skalė yra eiliška, ne kiekybinė — skaičiai neatspindi tikrųjų energijos reikalavimų įbrėžimui;
• mineralų paviršiaus oro poveikis, įteršalai ar metamorfinės sąlygos gali pakeisti viršutinio sluoksnio kietumą;
• daugelis kristalų yra anizotropiniai — jų kietumas priklauso nuo krypčių kristaline struktūroje;
• Mohso skalė tinka natūraliems mineralams; pramoniniams ar sintetiniams medžiagų kietumo vertinimui dažniau taikomi kiti bandymai (Vickerso, Knoop, Rockwell).

Kietumas, tvirtumas ir trapumas — skirtingi dalykai

Būtina atskirti kietumą (atsparumą įbrėžimams) nuo tvirtumo (angl. toughness) ir trapumo. Deimantas yra labai kietas, bet gali turėti aiškias plokštelės pjūvio ar lūžių savybes priklausomai nuo kristalinės krypties. Kai kurioms pramoninėms aplikacijoms svarbesnis būtent tvirtumas arba atsparumas smūgiams, o ne vien kietumas pagal Mohs.

Modernūs atradimai ir pritaikymas

Nors tradicinė Mohso skalė deimantą laiko kiečiausiu, laboratorijoje sukurta kelios ultrakietos medžiagos, kurios vienu ar kitu rodikliu gali prilygti arba net viršyti natūralų deimantą (pvz., agreguoti deimantų nanostulpeliai, kai kuriais eksperimentais minimas vurtzito borono nitridas ir kitos sintetinių formų struktūros). Tokie eksperimentiniai rezultatai paprastai remiasi specifiniais bandymais ir sąlygomis, todėl Mohso skalė vis dar išlieka praktiška ir paplitusi lauko/akredituoto identifikavimo priemonė.

Praktinė reikšmė

Mohso skalė plačiai taikoma:

• geologijoje ir mineralogijoje — identifikuojant uolienas ir mineralus;
• brangakmenių ir papuošalų pramonėje — įvertinant akmens atsparumą įbrėžimams;
• pramoniniuose produktuose — renkantis abrazyvines daleles ir pjovimo/gręžimo įrankius;
• švietime — aiškiai demonstruojant skirtumus tarp medžiagų kietumo.

Apibendrinant: Mohso skalė yra paprastas, praktiškas įrankis mineralų kietumui palyginti. Ji neturi tikslumo ar kiekybinio matavimo privalumų, kuriuos teikia laboratoriniai metodai, tačiau dėl paprastumo ir ilgalaikės istorijos ji išlieka naudingiausia priemone lauko geologams ir specialistams, norintiems greitai ir efektyviai nustatyti medžiagų savybes.

Klausimai ir atsakymai

Klausimas: Kokia yra Moho mineralų kietumo skalė?

K: Kaip nustatoma Mohso skalė?

K: Iš ko sudarytos uolienos?

K: Koks mineralas pagal Moso skalę yra minkščiausias?

K: Koks mineralas yra kiečiausias Mohso skalėje?

K: Kas lemia mineralo kietumą?

K: Ar Mohso skalė yra tobula?

Paieška pagal raidę