Mohs hardleiksskala

Frå Wikipedia – det frie oppslagsverket
Gå til: navigering, søk

Mohs hardleiksskala er eit mål for ripefastheita (ripemotstanden) for ulike mineral gjennom evna til eit hardare materiale å ripe eit mjukare materiale. Skalaen går frå 1 til 10, der 10 er mest ripefast. Metoden er utvikla slik at ein kan nytte godt kjente mineral eller lett tilgjengelege material, for å finne ripefastheita til andre. Skalaen er derfor ikkje lineær og hardleiken mellom nivåa på skalaen kan variere.

Skalaen var skapt i 1812 av den tysk-austerrikske mineralogen Friedrich Mohs og er ein av fleire definisjonar på hardleik i materialvitskap.[1] [2]

Metoden er ikkje nøyaktig nok til å nyttast i industrien der ein heller nyttar eit sklerometer for å måle absolutt hardleik til mineral og keram. Ein kan òg nytte Vickers hardleik eller Knoop hardleik for å lage nøyaktige målingar av hardleiken til mineral.[3] [4]

Metoden er lite eigna til måle hardleiken på sprø material ved å ripe i dei.

Historie[endre | endre wikiteksten]

Denne metoden av å samanlikne hardleik ved å sjå kva mineral kan ripe andre går attende til antikken. Den var først nemnd av Theofrastos (ca. 372 f.Kr. - 287 f.Kr.) i hans verk Peri teon Litheon Biblion i ca 300 f.Kr.[5] Plinius den eldre, (23 f.Kr. – 25. august 79 e.Kr.) beskriver i ca 77 e.Kr korleis falske diamantar lèt seg ripe av ekte, og korleis nokre mineral lèt seg ripe av ei jernfil, medan andre ikkje i verket Naturalis Historia.[6][7][8]

Mineral[endre | endre wikiteksten]

Mohs hardleiksskala for mineral tar utgangspunkt i eit naturleg materiale si evne til å ripe eit anna. Alle prøver som var nytta av Mohs er minerial. Mineral er reine stoff som ein finn i naturen. Stein er sett saman at eir eller fleire mineral.[9] Sidan diamant var det hardaste naturlege materialet ein kjente når skalaen vart laga står det øvst på skalaen. For å finne kor hardt eit materiale er, finn ein det hardaste materialet eit gitt material kan ripe og/eller det mjukaste materialet som kan ripe det gitte materialet. Til dømes, dersom eit materiale er ripa av apatitt, men ikkje av fluoritt, er hardleiken på Mohs skala mellom 4 og 5.[10]

Mohs skala er ein rein ordningsskala. For eksempel, korund (9) er dobbelt så hard som topas (8), men diamant (10) er nesten fire gonger så har som korund. For å vise skilnaden til Mohs skala viser tabellen nedanfor absolutt hardleik målt med eit sclerometer.[11][12]

Sidan skalaen vart oppfunne har ein funne material som er hardare enn det høgste mineralet, diamant, på skalen. Det betyr at Mohs skala kan bli endra ein gong i framtida.[13]

Mohs hardleik Mineral Formel Absolutt hardleik Bilde
1 Talk Mg3Si4O10(OH)2 1 Talc block.jpg
2 Gips CaSO4·2H2O 3 Gypse Arignac.jpg
3 Kalsitt CaCO3 9 Calcite-sample2.jpg
4 Fluoritt CaF2 21 Fluorite with Iron Pyrite.jpg
5 Apatitt Ca5(PO4)3(OH,Cl,F) 48 Apatite crystals.jpg
6 Ortoklas feltspat KAlSi3O8 72 OrthoclaseBresil.jpg
7 Kvarts (SiO2) 100 Quartz Brésil.jpg
8 Topas Al2SiO4(OH,F)2 200 Topaz cut.jpg
9 Korund Al2O3 400 Cut Ruby.jpg
10 Diamant C 1600 Rough diamond.jpg

Identifisering av mineral[endre | endre wikiteksten]

Saman med testing av eigenskapane brot og kløyv, er Mohs skala eit viktig verktøy for å identifisere mineral. Mohs skala er godt eigna for bruk i felten for både geologar og steinsamlarar. Den er konstruert slik ein kan nytte material som er lett tilgjengelege for å fastslå kor hardt eit materiale er. På Mohs skala har et blyant "bly" (grafitt) ein hardleik på 1; ein fingernagl 2.2–2.5; ein koparpenny 3.2–3.5; ein lommekniv 5.1; eit knivblad 5.5; vindaugsglas 5.5; og ei stålfil eller stålnål 6.5.[14] Ein streakplate (uglasert porselen)(porselensikring) har ein hardleik på 7.0. Ved å nytte desse vanlege materiala med kjent hardleik kan ein på ein lett måte finne ei tilnærma plass for mineralet på Mohs skala.[1]

Mellomliggande hardleik[endre | endre wikiteksten]

Tabellen nedanfor lister andre stoff som fell mellom dei ulike nivå i tabellen over:

Hardleik Stoff eller mineral
0.2–0.3 cesium, rubidium
0.5–0.6 litium, natrium, kalium
1 talk, grafitt
1.5 gallium, strontium, indium, tinn, barium, thallium, bly
2 hexagonal bornitrid,[15] kalsium, selen, kadmium, svovel, tellur, vismut
2.5 to 3 magnesium, gull, sølv, aluminium, sink, lantan, cerium
3 kalsitt, kopar, arsenikk, antimon, thorium, dentin (tannbein)
4 fluoritt, jern, nikkel
4 to 4.5 platina, stål
5 apatitt, kobolt, zirkonium, palladium, tannemalje
5.5 beryllium, molybden, hafnium
6 ortoklas, titan, mangan, germanium, niob, rhodium, uran
6 to 7 glas, fused quartz, jernpyritt, silisium, ruthenium, iridium, tantal
7 kvarts, vanadium, osmium, rhenium
7.5 to 8 herda stål, wolfram, smaragd
8 topas, kubisk zirconia
8.5 krysoberyll (gullberyll), krom
9-9.5 korund, silisiumkarbid (karborundum), wolframkarbid, titankarbid, stishovitt
9.5–10 rheniumdiborid, tantalkarbid, titandiborid, bor [16][17][18]
10 diamant
>10 nanokrystallinsk diamant (hyperdiamant, ultrahard fulleritt)

Sjå òg[endre | endre wikiteksten]

Referensar[endre | endre wikiteksten]

  1. 1,0 1,1 Encyclopædia Britannica. 2009. Encyclopædia Britannica Online. 22 Feb. 2009 "Mohs hardness."
  2. Mohs Scale of Mineral Hardness.American Federation of Mineralogical Societies[1]
  3. "Mohs hardness." Encyclopædia Britannica. 2008. Encyclopædia Britannica Online. 23 Dec. 2008 [2]
  4. Mineral Hardness and Hardness Scales.Inland Lapidary [3]
  5. Theophrastus on Stones [4]
  6. Theophrastus on Stones
  7. Pliny the Elder.Naturalis Historia.Book 37.Chap. 15. ADamas: six varieties of it. Two remedies.
  8. Pliny the Elder.Naturalis Historia.Book 37.Chap. 76. The methods of testing precious stones.
  9. Learn science, Intermediate p. 42
  10. American Federation of Mineralogical Societies. "Mohs Scale of Mineral Hardness"
  11. Amethyst Galleries' Mineral Gallery What is important about hardness?
  12. Inland Lapidary Mineral Hardness and Hardness Scales
  13. Irifune, Tetsuo; Kurio, Ayako; Sakamoto, Shizue; Inoue, Toru; Sumiya, Hitoshi (2003). «Materials: Ultrahard polycrystalline diamond from graphite». Nature 421: 599. doi:10.1038/421599b. 
  14. William S. Cordua (1998). «The Hardness of Minerals and Rocks». Lapidary Digest. http://www.gemcutters.org/LDA/hardness.htm. Henta 2007-08-19.  Hosted at International Lapidary Association
  15. l. i. berger "semiconductor materials" crc press, 1996 isbn 0849389127, p. 126
  16. Weintraub E. (1911). «On the properties and preparation of the element boron.». J. Ind. Eng. Chem. 3: 299-301. 
  17. Solozhenko, V. L.; Kurakevych O. O.; Oganov A. R. (2008). «On the hardness of a new boron phase, orthorhombic γ-b28». Journal of superhard materials 30: 428–429. doi:10.3103/s1063457608060117. 
  18. Zarechnaya, E. Yu.; Dubrovinsky, L.; Dubrovinskaia, N.; Filinchuk, Y.; Chernyshov, D.; Dmitriev, V.; Miyajima, N.; El Goresy, A. et al. (2009). «Superhard semiconducting optically transparent high pressure phase of boron». Phys. Rev. Lett. 102: 185501. doi:10.1103/physrevlett.102.185501. 
  • Mohs hardness of elements is taken from G.V. Samsonov (Ed.) in Handbook of the physicochemical properties of the elements, IFI-Plenum, New York, USA, 1968.
  • Cordua, William S. "The Hardness of Minerals and Rocks". Lapidary Digest, c. 1990.