Scala di durezza MOHS

La scala di durezza di Mohs è una misura relativa della resistenza di un minerale o di una pietra preziosa a essere graffiata. Come strumento principale in gemmologia, la scala di Mohs è importante per identificare le pietre preziose e impedire che si danneggino.

Da dove deriva il nome della scala di durezza dei minerali?

Il mineralogista e geologo tedesco, Freidrich Mohs, creò la scala di Mohs nel 1812. All'epoca, la maggior parte delle classificazioni dei minerali era limitata alla composizione chimica. Mentre l'antico studioso, Teofrasto, confrontò per primo la durezza delle gemme nel 300 a.C., Mohs creò il primo elenco di classificazione ufficiale.

Mohs stabilì 10 classifiche: 1 come la più bassa e 10 come la più alta. Era risaputo che il diamante fosse la pietra più dura al mondo, quindi lo usò per rappresentare 10. Da lì, raccolse 9 minerali più facilmente reperibili con vari livelli di durezza per stabilire ogni classifica.

Sebbene la scala di durezza di Mohs non sia perfetta, è uno strumento utile ed essenziale per qualsiasi gemmologo o appassionato.

In questa guida, spiegheremo perché la scala di Mohs è importante, come puoi usarla e dove cade ogni pietra preziosa su di essa, dai minerali più morbidi a quelli più duri. Per iniziare, ecco una rapida panoramica della scala di durezza MOHS:

• 1: Talco

• 2: Gesso

• 3: Calcite

• 4: Fluorite

• 5: Apatite

• 6: Feldspato

• 7: Quarzo

• 8: Topazio

• 9: Corindone

• 10: Diamante

Ora passiamo al resto!

Cos'è la durezza di un minerale?

Sai che la durezza è correlata al graffio, ma come definiamo un graffio?

La definizione di "graffio" della scala di durezza Mohs è un difetto permanente e visibile (o "dislocazione"). Se la durezza di una pietra (trattata in seguito) è più elastica e torna alla sua forma e aspetto originali in seguito, allora non si tratta di un graffio in termini di scala Mohs.

Quando il minerale A riesce a scalfire il minerale B, il minerale A avrà un punteggio più alto del minerale B.

Quindi, un minerale di livello 8 è due volte più duro di uno di livello 4? No, ma è un malinteso comune! In realtà, la scala di Mohs è una scala ordinale qualitativa.

Un quali-cosa ora? Una scala "qualitativa" usa tratti per descrivere qualcosa di non numerabile, piuttosto che una misurazione numerica. Le scale "ordinali" sono ordinate per rango. Ogni livello è semplicemente più alto o più basso di un altro, non puoi confrontarli precisamente con i numeri.

In parole povere, il numero da 1 a 10 sulla scala potrebbe essere sostituito con AJ e funzionare sostanzialmente allo stesso modo.

Per dare un'idea, la durezza dello zaffiro è 9, ma gli zaffiri sono 2 volte più duri del topazio (8 sulla scala di durezza di Mohs) e 4 volte più morbidi del diamante (10).

Livelli di durezza unici

I valori base della scala di durezza Mohs da 1 a 10 non sono validi per tutti i minerali e potrebbero presentare alcune irregolarità.

Innanzitutto, potresti trovare valori intermedi, come la durezza dello smeraldo, pari a 7,5.

Le classificazioni intermedie sono semplicemente classificazioni più specifiche sulla scala. Nel caso dello smeraldo, è inferiore alla durezza del topazio blu di 8 ma superiore alla durezza del quarzo rosa di 7.

Un'altra irregolarità che potresti notare è l' intervallo di durezza .

Ad esempio, la durezza dell'opale è da 5 a 6,5. Perché? Gli opali hanno un contenuto d'acqua variabile, il che rende la loro composizione incoerente. Poiché la composizione chimica può influenzare la durezza, tre opali diversi potrebbero essere rispettivamente 5, 6 e 6,5.

Un altro fattore che può influenzare la durezza Mohs di una pietra preziosa è l'esposizione agli agenti atmosferici. Se le forze ambientali (ad esempio vento, pioggia, batteri, ecc.) logorano un minerale, questo potrebbe diventare più morbido.

Infine, è possibile che sullo stesso cristallo siano presenti diversi livelli di durezza.

I cristalli di cianite , ad esempio, hanno una durezza di 5 su un asse e 7 sull'asse perpendicolare. I diversi livelli di durezza si verificano perché un asse ha legami molecolari più deboli dell'altro.

Durezza vs. tenacità

La maggior parte delle persone ha sentito dire che i diamanti sono le pietre più resistenti, ma è vero? La scala di Mohs classifica il diamante come 10, il che lo rende il minerale più duro al mondo.

Tuttavia, "più duro" non significa "indistruttibile", perché la scala di Mohs non è una scala di tenacità.

La tenacità (o tenacia) descrive la resistenza di un minerale alla rottura o alla scheggiatura.

I diamanti hanno una durezza fragile, il che significa che si rompono facilmente. C'è un detto comune: un martello d'acciaio non può graffiare un diamante, ma può romperlo.

Confrontiamo i diamanti con la giada giadeite. La durezza della giada è 6,5-7, quindi è più facile da graffiare del diamante. Tuttavia, la giada è più dura del diamante, quindi è più facile rompere un diamante che rompere una giada.

Immagine: Durometro Vickers

Mohs vs. altre scale di durezza

La scala Mohs non è l'unica scala di durezza delle pietre preziose. Le scale alternative includono Rockwell, Vickers, Knoop, Shore e Brinell. Ogni scala è più utile per tipi specifici di materiale. Le più popolari sono Rockwell e Vickers.

Il test Rockwell utilizza una "macchina a profondità differenziale" per rivelare la durezza dell'indentazione. Misura la profondità di un'indentazione, in base al carico iniziale, al carico leggermente aumentato e poi al carico maggiore. È il test di durezza più accurato, ma richiede attrezzature avanzate.

Il test Vickers è un test di microdurezza o microindentazione, ideale per campioni sottili o piccoli. Il processo Vickers misura anche la profondità di indentazione, ma indentazioni molto più piccole. Tuttavia, il test richiede campioni lisci e lucidati, attrezzature avanzate e calcoli.

Il test di Mohs è quello più utilizzato dai gemmologi e dagli appassionati perché è più accessibile, non richiede calcoli o attrezzature avanzate ed è il più semplice da comprendere.

Torniamo alla scala di Mohs: vediamo dove si colloca ogni pietra preziosa!

Tabella della scala di durezza di Mohs

Il minerale più morbido sulla scala di Mohs è il talco. Da lì, abbiamo il riferimento standard per i minerali più morbidi e duri:

Naturalmente, ci sono più di dieci tipi di minerali. Inoltre, anche oggetti non pietre preziose come metallo, unghie, penny e vetro hanno misure di durezza.

Diamo un'occhiata a una scala di durezza completa, minerali, pietre preziose e altri elementi inclusi, dal più morbido al più duro:

• 1: Talco

• 1 - 2: Grafite, Molibdenite, Pirofillite

• 1 - 3: Bauxite

• 1 - 5.5: Limonite

• 1.5 - 2.5: Zolfo

• 2: Gesso, Silvite, Glauconite

• 2 - 2.5: Halite, Cinabro, Clorito, Unghia

• 2 - 3: Moscovita

• 2.5 - 2.75: Galena

• 2.5 - 3: Argento, Oro, Rame, Calcocite, Biotite

• 2.5 - 3.5: Barite

• 3: Calcite, Lamiera di rame

• 3 - 3.25: Nato

• 3 - 3.5: Witherite, Anidrite

• 3 - 4: Vanadinite

• 3 - 5: Serpentino

• 3.5 - 4: Sfalerite, Rodocrosite, Pirrotite, Malachite, Dolomite, Cuprite, Calcopirite, Azzurrite

• 3.5 - 4.5: Siderite

• 3.5 - 5: Magnesite

• 4: Fluorite

• 4 - 7: Vetro, Chiodo

• 4.5 - 7: Cianite

• 4.5 - 5.5: Wollastonite

• 5: Apatite

• 5 - 5.5: Titanite, Monazite

• 5 - 6: Uraninite, Turchese, Ilmenite, Orneblenda, Enstatite

• 5 - 6.5: Magnetite, Lama di coltello, Lima d'acciaio

• 5 - 7: Piastra di striscia

• 5.5 - 6: Sodalite, Nefelina, Cromite, Augite, Arsenopirite

• 5.5 - 6.5: Ematite, Rodonite, Diopside

• 6: Feldspato

• 6 - 6.5: Rutilo, Pirite, Prehnite, Giada Nefrite

• 6 - 7: Zoisite, Epidoto, Cassiterite

• 6 - 7.5: Marcasite

• 6.5 - 7: Spodumene, Olivina (Peridoto), Giadeite, Giada, Calcedonio

• 6.5 - 7.5: Sillimanite, Granato

• 7: Quarzo

• 7 - 7.5: Tormalina, Staurolite, Cordierite (Iolite)

• 7.5: Zircone, Euclasio

• 7.5 - 8: Berillo

• 8: Topazio, Spinello

• 8.5: Crisoberillo

• 9: Corindone (Rubino, Zaffiro)

• 10: Diamante

Non vedi una certa pietra preziosa nell'elenco? Controlla la sua famiglia minerale!

Ad esempio, la durezza del diaspro è 6,5-7, la stessa di tutte le gemme di calcedonio . Alcune famiglie sono più complesse, come il feldspato. La durezza della labradorite , ad esempio, è 6-6,5, a differenza del 6 standard della maggior parte dei feldspati.

Perché la scala di Mohs è importante?

Diciamo che stai per partire per un viaggio e porti con te dei gioielli con pietre preziose , magari una collana di ametista , degli orecchini di diamanti e un anello di fluorite. Metti tutti i gioielli in una busta e la butti in valigia. Ma oh no! Quando disfi la valigia, vedi che le tue gemme di fluorite e ametista sono graffiate.

Lo scenario sopra riportato è un esempio del perché conoscere la durezza di qualsiasi pietra preziosa o semipreziosa è utile per tutti gli amanti dei gioielli. Se avessi saputo che la durezza dell'ametista è inferiore a quella del diamante, ed entrambe sono più dure della fluorite, avresti potuto evitare graffi conservandole separatamente.

Un altro ambito in cui la conoscenza della durezza delle gemme è fondamentale è il lavoro di lapidazione (taglio delle gemme).

I lapidari non possono semplicemente scegliere il taglio sfaccettato più bello, devono pianificare il taglio in base alla durezza, alla tenacità e alla sfaldatura della gemma. Una sfaldatura perfetta, una bassa tenacità e una bassa durezza possono rendere complicata la lucidatura e la modellatura di una gemma, quindi una tecnica e una competenza lapidaria adeguate sono fondamentali.

Il terzo importante utilizzo della scala di durezza di Mohs è l'identificazione.

Diciamo che sei un appassionato di pietre o gemme a caccia di gemme (o "rockhounding") in California, USA. Vedi un minerale verde che pensi possa essere giada, una gemma preziosa! Sperando di ricavarne qualcosa, lo porti da un gemmologo. Le tue speranze crollano quando il gemmologo rivela che non è giada ma verdite, un'altra gemma verde con un valore molto più basso.

Ti saresti risparmiato le montagne russe di emozioni se avessi portato con te i tuoi strumenti per la prova di durezza!

Come testare la durezza dei minerali

Il test di durezza è un primo passo semplice per l'identificazione sul campo. Quali strumenti vengono utilizzati per testare la durezza di un minerale?

Un kit standard per il test di durezza Mohs ha un contenitore diviso con 9 spazi, ognuno contenente cristalli grezzi dei primi 1-9 minerali di durezza: talco, gesso, calcite, fluorite, apatite, feldspato, quarzo, topazio e corindone. I diamanti sono costosi, quindi solitamente vengono esclusi.

Un'altra opzione è un set di plettri di durezza in metallo affilati. Questi plettri a doppia estremità sono spesso codificati a colori ed etichettati con ogni grado di durezza. I plettri di durezza sono più compatti e migliori nel fare graffi precisi e meno evidenti. Ma sono più costosi dei kit di prova standard.

Prova di durezza passo dopo passo

Pronti a diventare un durometro Mohs? Cominciamo!

Raccogli il tuo kit di test, un campione di minerale sconosciuto, la tabella di durezza di Mohs e un blocco note per registrare i risultati. Se sei al chiuso, esegui il test su un tavolo da lavoro (non su un mobile bello) con una copertura robusta come la gomma.

Fase 1: Grattare il campione con l'unghia.

Le unghie hanno una durezza di 2-2,5, quindi se lasciano un graffio, hai ristretto le opzioni a minerali tra 1 e 2,5. Da lì, gratta con gesso, poi con talco.

Nessun graffio? Passa al passaggio 2.

Fase 2: Graffiare il campione con gesso o con un punteruolo con durezza a 2 livelli.

Tieni il campione sconosciuto con una mano mentre è appoggiato sul tavolo. Potresti voler tenere la parte inferiore (o qualsiasi area piatta e poco appariscente) del campione rivolta verso l'alto per essere grattata.

Prendi il minerale di prova o il plettro per la durezza e appoggia il bordo affilato contro il campione. Mantenendo il campione in posizione, trascina con fermezza il minerale di prova sul campione. Per sicurezza, trascinalo lontano dal tuo corpo.

Pulisci la polvere di pietra preziosa prodotta e controlla se c'è un graffio. Dovrebbe avere una tacca visibile, quindi usa una lente di ingrandimento se necessario.

Ancora nessun graffio? Vai al passaggio 3.

Fase 3: continuare il test con ogni campione successivo di minerale o durezza.

Segui le istruzioni del passaggio 2 ma con il materiale di livello 3, poi con quello di livello 4 e così via finché non vedi un graffio.

Quando vedi un graffio, nota quale minerale lo ha fatto e la sua durezza. Puoi ricontrollare trascinando il campione contro il tuo minerale, che non dovrebbe lasciare un graffio. Da lì, puoi fare riferimento alla tua tabella di durezza Mohs per vedere quale minerale potrebbe essere il tuo campione. Ancora non è chiaro? Esegui altri test di identificazione per restringere il campo.

Suggerimenti professionali per i test

Ecco alcuni altri suggerimenti per garantire un test di durezza corretto:

• Controllare sempre che nel graffio non ci sia una rientranza, non solo una striscia.

• Cercare di scegliere almeno esemplari di medie dimensioni da testare.

• Se sospetti che un esemplare sconosciuto possa essere stato esposto agli agenti atmosferici, cerca un pezzo rotto con la lucentezza migliore per poterlo grattare.

• Inclusioni o imperfezioni superficiali possono causare risultati confusi. Se pensi che questo possa essere il caso, gratta un'area diversa del campione.

• Non dimenticare che puoi sempre ripetere il test più di una volta!

Fatto questo, sei pronto per iniziare a provare!

Non è poi così difficile, vero?

I vantaggi di conoscere la scala di durezza Mohs vanno oltre gli esperti di gemmologia o gli studenti. Ogni acquirente di gioielli può mantenere le proprie pietre preziose splendenti tenendo conto della scala di durezza delle pietre preziose quando conserva i gioielli.

Una volta che inizi a testare, chissà? Forse scoprirai che la gemmologia è la tua vera vocazione! Se vuoi saperne di più sui test delle pietre preziose, scopri i quattro strumenti di test essenziali !

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