Mohs-keménységi skála — az ásványok karcoláson alapuló keménységi rendszere
Mohs-keménységi skála: ismerd meg az ásványok karcoláson alapuló keménységi sorrendjét a talkumtól a gyémántig — gyakorlati tippek és terepi azonosítás.
A Mohs-féle ásványi keménységi skála Friedrich Mohs mineralógusról kapta a nevét. A skála egyszerű, gyakorlatorientált módszert ad arra, hogy megítéljük egy ásvány karcolással szembeni ellenállását: azt sorolja fel, hogy mely ásványok képesek megkarcolni más ásványokat.
A kőzetek egy vagy több ásványból állnak. A skála szerint a talkum a leglágyabb: minden más anyag megkarcolhatja. A gipsz valamivel keményebb: a talkumot meg lehet karcolni, de a még keményebb kalcitot már nem. Egy ásvány keménységét elsősorban az atomok közötti kötés erőssége, részben pedig az atomok mérete és a kristályszerkezet szabályozza. A Mohs-skála az ásvány karcolással szembeni ellenállását méri, és elsősorban a természetes ásványokra vonatkozik. A gyártott termékek esetében más keménységi mértékek (például Vickers, Knoop, Brinell vagy Rockwell) adnak pontosabb, kvantitatív információt.
A Mohs-skála elemei (1–10)
- 1 — Talkum: nagyon lágy, ujjunkkal gyakran nyomot hagy.
- 2 — Gipsz: könnyen karcolható, puhább tárgyak is nyomot hagynak.
- 3 — Kalcit: gyengébb savakkal reakcióba lép (szénsav), mészkő fő alkotója.
- 4 — Fluorit: színes kristályok, könnyen törik, de keményebb, mint a kalcit.
- 5 — Apatit: fogzománc alkotórésze, közepes keménységű.
- 6 — Földpát: nagyon gyakori a kőzetekben, számos változata ismert.
- 7 — Kvarc: rendkívül gyakori és kemény, homokszemcsék fő anyaga.
- 8 — Topáz: drágakőként ismert, erős kristályszerkezet.
- 9 — korund, (alumínium-oxid): nagyon kemény, dörzspapírok és csiszolóanyagok alapja.
- 10 — Gyémánt: a skála csúcsa; természetes gyémánt a Mohs-skála szerint a legkeményebb ásvány.
Fontos megjegyezni, hogy a Mohs-skála ordinális jellegű: az egymást követő számok nem egyenlő keménység‑különbségeket jelentenek. Például a kvarc (7) és a topáz (8) között nagyobb valós keménységkülönbség lehet, mint a kalcit (3) és a fluorít (4) között. Továbbá laboratóriumban előállított anyagok vagy bizonyos extrém kristályszerkezetek (például bizonyos bor-nitrid formák vagy szintetikus nanoszerkezetek) néha nagyobb kopásállóságot mutatnak, mint a természetes gyémánt, ezért a Mohs-skála nem ad teljes képet minden anyagról.
Hogyan használják a skálát a terepen?
- Egyszerű terepi próbatételek: kézben tartható eszközökkel lehet durva becslést adni — például ujjköröm (~2,5), rézérme (~3), zsebkéssel vagy acélkéssel (~5–5,5), üveg (~5,5), acélfájl (~6–6,5). Ezek csak közelítő értékek.
- Precízebb módszer: Mohs-keménységi készlet (karcoló készlet) egyszerű, skálázott hegyekkel. Ezek segítségével pontosabban meghatározható, melyik skálaérték tudja megkarcolni a vizsgált mintát.
- Óvintézkedések: a karcolás vizsgálata maradandó sérülést okozhat a mintán, ezért értékes vagy szép kristályokat csak gondosan, vagy laboratóriumi körülmények között szabad próbálgatni. A felület koptatottsága, bevonata vagy időjárási mállása torzíthatja az eredményt.
- Anizotrópia: sok ásvány keménysége irányfüggő lehet (különböző kristálytengelyek mentén eltérő), ezért több irányból végzett próbával kapunk megbízhatóbb eredményt.
Alkalmazások és korlátok
A Mohs-skála különösen hasznos a terepi azonosításnál és oktatásnál, mert egyszerű és gyors visszajelzést ad. Használják terepgeológusok, ásványgyűjtők és drágakőszakértők. Iparban és anyagtudományban azonban gyakran szigorúbb, kvantitatív mérőszámokra van szükség (pl. Vickers vagy Knoop mikrokeménység-értékek), mivel ezek erő- és felületi indentáció alapján numerikus adatokat adnak.
Bár a skála történetileg régi eredetű és nem tökéletes, egyszerűsége miatt ma is széles körben alkalmazzák, különösen, amikor gyors, gyakorlati azonosításra vagy oktatásra van szükség.
A Mohs-skála, amelyet Friedrich Mohsról neveztek el.
Egyes elemek relatív keménysége
2,5 Köröm2
,5-3 Arany, ezüst
3 Rézpénz
4-4,5 Platina
4-5 Vas5
,5 Késpenge6
,5 Vaspirit5
,5 Üveg6
,5 Edzett acélreszelő6,5 Keményített acélreszelő
Kérdések és válaszok
K: Mi a Mohs-féle ásványi keménységi skála?
V: A Mohs-féle ásványi keménységi skála egy keménység szerint rendezett rendszer, amely Friedrich Mohs ásványtani kutatóról kapta a nevét.
K: Hogyan határozzák meg a Mohs-skálát?
V: A Mohs-féle skálát az határozza meg, hogy mely ásványok képesek megkarcolni más ásványokat.
K: Miből állnak a kőzetek?
V: A kőzetek egy vagy több ásványból állnak.
K: Melyik a legpuhább ásvány a Mohs-skálán?
V: A talkum a Mohs-skála leglágyabb ásványa, mivel minden más anyag megkarcolhatja.
K: Melyik a legkeményebb ásvány a Mohs-skálán?
V: A gyémánt a legkeményebb ásvány a Mohs-skálán, mindig a legmagasabb helyen áll.
K: Mi határozza meg egy ásvány keménységét?
V: Egy ásvány keménységét elsősorban az atomok közötti kötés erőssége, részben pedig az atomok mérete határozza meg.
K: Tökéletes a Mohs-skála?
V: Nem, a Mohs-skála nem tökéletes. Ma már számos ásványról ismert, hogy keményebb, mint a gyémánt. A terepi geológusok azonban még mindig nagyon hasznosnak találják.
Keres