Scara Mohs: definiție, clasificare și exemple de minerale

Scara Mohs de duritate a mineralelor este denumită după numele mineralogului Friedrich Mohs. Scara Mohs este ordonată în funcție de duritate, determinată de mineralele care pot zgâria alte minerale.

Rocile sunt alcătuite din unul sau mai multe minerale. Conform scalei, talcul este cel mai moale: poate fi zgâriat de toate celelalte materiale. Gipsul este mai dur: poate zgâria talcul, dar nu și calcita, care este și mai dură. Duritatea unui mineral este controlată în principal de puterea legăturii dintre atomi și parțial de dimensiunea atomilor. Este o măsură a rezistenței mineralului la zgârieturi, scara Mohs este pentru minerale naturale. Pentru produsele manufacturate, alte măsuri de duritate sunt mai bune.

Diamantul se află întotdeauna în vârful scalei, fiind cel mai dur mineral. Există zece minerale în scara Mohs, talc, gips, calcite, fluorit, apatită, feldspat, cuarț, topaz, corindon și, pentru ultimul și cel mai dur, diamantul. Deoarece scara Mohs a fost realizată cu mult timp în urmă, nu este exact corectă - de exemplu, acum se știe că mai multe minerale sunt mai dure decât diamantul. Este posibil ca scara Mohs să nu fie perfectă, dar geologii de teren o consideră în continuare foarte utilă.

Definiție și principiu

Scara Mohs este o scară ordinală (nu liniară) care clasifică mineralele după capacitatea unui mineral de a zgâria altul. Principiul este simplu: dacă mineralul A zgârie mineralul B, atunci A este considerat mai dur decât B. Scara originală cuprinde 10 etape, fiecare reprezentată de un mineral de referință.

Clasificare — lista scării Mohs (1–10)

• 1 — talc: foarte moale, se poate zgâria cu unghia;
• 2 — gips: poate fi zgâriat cu unghia (dar mai greu decât talcul);
• 3 — calcit: reacționează la acid clorhidric diluat prin efervescență;
• 4 — fluorit: poate fi zgâriat ușor cu o lamă de cuțit;
• 5 — apatită: folosită ca reper pentru unele roci și minerale;
• 6 — feldspat (ortoclaz): comun în rocile magmatice;
• 7 — cuarț: foarte frecvent în multe roci, poate zgâria sticla;
• 8 — topaz: folosit și în bijuterii, destul de dur;
• 9 — corindon (inclusiv rubin și safir): foarte dur;
• 10 — diamant: cel mai dur mineral natural cunoscut.

Cum se determină duritatea pe teren (testul de zgâriere)

Testul de zgâriere (scratch test) este metoda practică folosită în teren. Exemple de instrumente de comparație și duritățile lor aproximative:

• unghia — ≈ 2,5;
• monedă de cupru — ≈ 3 (variază în funcție de țară și compoziție);
• sticlă — ≈ 5,5;
• lamă de cuțit/otel — ≈ 5–6;
• o bucată cunoscută de cuarț — 7.

Procedura: încercați să zgâriați suprafața mineralului cu un obiect de duritate cunoscută și observați dacă rămâne o urmă. Testul trebuie făcut cu grijă pentru a nu strica specimenul, mai ales în cazul probelor valoroase sau rare.

Limitări și scale alternative

Limitări ale scalei Mohs:

• ordine ordinală — diferențele între trepte nu sunt egale (de exemplu, diferența între 9 și 10 este mult mai mare decât între 1 și 2);
• variație în același mineral — duritatea poate depinde de direcția cristalină, incluziuni, sau vreme fizică;
• nu măsoară alte proprietăți mecanice importante, cum ar fi tenacitatea sau fragilitatea.

Pentru măsurători precise se folosesc metode instrumentale precum Vickers, Knoop, Brinell sau testele instrumentate de indentare (nanoindentare). Acestea dau valori numerice (scări cantitative) și permit comparații exacte între materiale naturale și sintetice.

Aplicații practice

• geologie de teren — identificarea rapidă a mineralelor;
• gemologie — evaluarea rezistenței la zgâriere a pietrelor prețioase;
• conservare și restaurare — alegerea tehnicilor și materialelor compatibile cu obiectele geologice sau ornamentale.

Curiozități și precizări

Este important de menționat că diamantul rămâne cel mai dur mineral natural cunoscut. În ultimii ani au fost raportate materiale sintetice sau faze exotice (de exemplu, nanostructuri sau forme teoretice de carbon și nitruri) cu durități raportate mai mari decât diamantul în anumite condiții experimentale; acestea nu schimbă însă faptul că, din punct de vedere istoric și practic în geologie, diamantul este reperul pentru treapta 10.

Sfaturi practice

• folosiți testul de zgâriere doar când specimenul nu este valoros sau când acceptați un mic risc de deteriorare;
• efectuați testul pe o suprafață curată și netedă;
• combinați testul de duritate cu alte teste (aspect cristalografic, reacție la acid, densitate) pentru o identificare sigură.

Întrebări și răspunsuri

Î: Ce este scara Mohs de duritate a mineralelor?

Î: Cum se determină scara Mohs?

Î: Din ce sunt alcătuite rocile?

Î: Care este cel mai moale mineral de pe scara Mohs?

Î: Care este cel mai dur mineral de pe scara Mohs?

Î: Ce determină duritatea unui mineral?

Î: Este scara Mohs perfectă?

Căutare după litera