Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

8.1: Твердість

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    37462

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Твердість дорогоцінного каменю є одним із компонентів, що визначає довговічність дорогоцінних каменів. (Інші компоненти - в'язкість, крихкість і стабільність - стійкість до нагрівання і/або хімічних речовин.) У геммології ми визначаємо твердість як здатність протистояти стиранню іншими матеріалами.

    Базовий

    Шкала твердості Мооса

    Шкала Мооса відносної твердості
    1. Тальк
    2 Гіпс
    3. Кальцит
    4. плавиковий шпат
    5. Апатит
    6. Ортоклаз польовий шпат
    7. Кварц
    8. Топаз
    9. Корунд
    10. Діамант

    На початку 19 століття Фрідріх Мош розробив шкалу відносної твердості для мінералів. Він склав список з 10 мінералів з відомою твердістю і організував їх за висхідною шкалою, з тальком на нижньому кінці і алмазом на найвищому кінці.
    Ця шкала вказує на те, що корунд може подряпати топаз (і всі інші нижче в списку), але не алмаз.

    Слід зазначити, що це не лінійна шкала. Різниця в фактичній твердості між алмазом і корундом в 10 разів перевищує різницю між тальком і корундом [Читати, 2005]. Таким чином, це порівняльна шкала твердості, з твердістю одного мінералу щодо іншого мінералу в списку.

    Як видно з переліку, кварц має твердість 7 за шкалою Мооса. Кварц є одним з найпоширеніших мінералів на Землі і знаходиться навіть в частинках пилу, які постійно плавають по повітрю. Ось чому мінерали з твердістю менше 7 будуть відносно швидко стиратися при нормальному зносі.

    Звичайно, всі мінерали можна було б поставити в масштаб, але це створило б майже нескінченний список.

    Метод перевірки твердості дорогоцінних каменів полягає у використанні олівців твердості.

    Олівці твердості

    Олівці твердості - це олівці з наконечником, виготовленим з одного з 10 мінералів за шкалою Мооса.
    Ці олівці використовуються, щоб спробувати подряпати камінь і спостерігати, чи можуть олівці подряпати дорогоцінний камінь. Оскільки це руйнівний метод (він залишає подряпину), то даний тест в основному використовується на шматках шорстких або на непомітному місці на дорогоцінному камені. Не багато геммологів використовують цей тест, оскільки є кращі способи визначити ідентичність дорогоцінного каменю.

    Коли хтось відчуває потребу застосувати цей тест, потрібно зробити це логічно.
    Дорогоцінний камінь тестують олівцем низької твердості (починаючи з 4 або нижче), щоб спробувати нанести крихітну подряпину на камінь, не застосовуючи тиску. Якщо подряпин не спостерігається, один повторює цей процес олівцем більш високої твердості (в даному випадку 5) і так далі, поки один не дійде до олівця, який здатний покласти крихітну подряпину на камінь.
    Наприклад, якщо неможливо подряпати мінерал олівцем №7, але він залишив би подряпину олівцем №8, твердість мінералу повинна бути від 7 до 8 за шкалою Мооса.

    Спрямована твердість

    Через різні причини деякі мінерали важче в одну сторону, ніж в іншу. Кіаніт має твердість 5 в напрямку базальної площини, при цьому він має твердість 7 в призматичних напрямках. Це явище різної твердості в різних напрямках носить назву «спрямована твердість».
    Алмаз також має глибоку спрямовану твердість. Алмаз м'якше в восьмигранних площинами і твердіше в кубічних площинами (і ще м'якше в додекаедричних площинами). Ця властивість допомагає алмазному різаку, оскільки алмазний пил (який орієнтований випадковим чином) завжди матиме частину пилу, вирівняну в найтвердішому напрямку, тому її можна легко використовувати для пиляння та полірування у восьмигранному напрямку алмаза, який потрібно вирізати.

    Спрямована твердість також називається «диференціальною твердістю».

    Посилання

    • Геммологія 3-е видання (2005) - Пітер Читати