Что такое шкала твердости по Моосу для металлов и минералов.

Шкала твердости минералов или минералогическая шкала Мооса составлена на основании эталонных образцов по степени относительной твердости от 1 до10. Качественный порядковый показатель прочностной стойкости минералов, включённых в эту шкалу, выявляется путём царапания. Механическая способность более твёрдых материалов наносить царапины на более мягкие породы определяет относительную твёрдость минералов того или иного типа.

10 минеральных элементов Мооса представлены в качестве эталонных образцов и упорядочены в порядке возрастания, что позволяет наглядно определить, какой минерал твёрже. Так, например, тальк занимает первую позицию в таблице и считается наиболее мягким среди прочих представленных на шкале. По другую сторону расположился алмаз, который по критерию «прочность минерала» занимает самую вершину, то есть 10-ую позицию по шкале Мооса и не имеет аналогов в природе по этому показателю.

Что такое шкала твердости по Моосу.

Шкала Мооса — система, используемая для ранжирования материалов по их твердости, которая позволяет вести классификацию с помощью чисел от 1 до 10. Ее применяют, чтобы сравнивать прочность драгоценных камней, металлов и некоторых других материалов и оценивать их относительную долгосрочность.

Оценка металла по шкале Мооса берет за основу то, насколько легко образец может быть поцарапан другими металлами. Например, коэффициент твердости золота — 2,5-3, что значительно ниже коэффициента твердости большинства других материалов.

В то время как графит и некоторые виды пластика стоят на одном конце шкалы, имея значение 1, то на другой ее конец ставится алмаз, одно из самых твердых веществ на Земле. Он оценивается в 10 баллов.

Можно ли алмаз поцарапать или разбить молотком?

Исходя из вышесказанного можно сделать вывод: поцарапать бриллиант невозможно. Это дает возможность быстро выявлять грубые подделки из стекла, легко царапающиеся стальной иглой или пилочкой для ногтей. Правда, имитации бриллианта вроде фианита, а тем более, карборунда, таким образом распознать невозможно.

А вот веществ прочнее алмаза предостаточно – да та же сталь! Это значит разбить алмаз вполне реально. Естественно, камень спокойно переживет падение со значительной высоты, да и если наступите на него, ничего критичного не приключится. Но если с силой ударить по алмазу молотком, он треснет, а то рассыплется в мелкую крошку.

Только делать этого не стоит: слишком дорогостоящим выйдет эксперимент, а мир лишится еще одного бриллианта, формировавшегося в течение сотен миллионов лет!

19.04.21

Шкала твердости по Моосу для оценки твердости металлов.

Вот список коэффициентов твердости для некоторых металлов, с которыми каждый человек, скорее всего, сталкивается в своей повседневной жизни, особенно при контакте с драгоценностями:

  • Олово: 1.5
  • Цинк: 2.5
  • Золото: 2.5-3
  • Серебро: 2.5-3
  • Алюминий: 2.5-3
  • Медь: 3
  • Медь: 3
  • Бронза: 3
  • Никель: 4
  • Платина: 4-4.5
  • Сталь: 4-4.5
  • Железо: 4.5
  • Палладий: 4.75
  • Родий: 6
  • Титан: 6
  • Укрепленная сталь: 7-8
  • Вольфрам: 7.5
  • Карбид вольфрама: 8.5-9

Лечебные качества

Лечебные свойства сапфиров заметили ещё древние целители и врачи. Описание их свойств упоминается в трудах Авиценны, а также в лечебниках средневековой Европы и Руси. Независимо от своего окраса корунды помогают в решении следующих проблем, связанных со здоровьем:

  1. Сапфиры помогают вылечить заболевания, связанные со зрительной и слуховой системой организма.
  2. Корунды способствуют преодолению бессонницы, нервозности и раздражительности.
  3. Древние целители считали, что амулет из сапфира защищает от заражения кожными заболеваниями. А излечиться от них помогала смесь из сапфирового порошка и молока, которую втирали в поражённые участки кожного покрова.
  4. Украшение, одетое на левую руку, ослабляет проявления астмы, сердечно-сосудистых заболеваний и невралгии.
  5. Сапфир в виде кулона в золотой оправе помогает преодолевать последствия инсульта.
  6. Постоянное ношение сапфиров укрепляет иммунную систему.
  7. Обладающие благородным блеском камни способствуют лечению бесплодия.

Почему важно знать твердость металлов.

Когда немецкий геолог Фридрих Моос создал шкалу, которую мы используем сегодня, он применил простой принцип для определения твердости любого материала: какие материалы могут поцарапать его, и какие материалы он сам может поцарапать.

Например, платина, у которой твердость 4-4.5, может быть поцарапана всеми материалами, у которых более высокий коэффициент по шкале Мооса. Например, топаз, коэффициент которого 8, может поочередно поцарапать любой материал, который имеет более низкий коэффициент (например, золото, твердость которого оценена в 2.5-3 балла).

Из представленной выше таблицы видно, какие металлы могут поцарапать другие, а какие могут поцарапать их. Это ценная информация, так как может подсказать, изделия из каких драгоценных металлов можно хранить вместе, а из каких — нельзя.

Также, данная информация о твердости металлов поможет определить, изделия из каких драгоценых сплавов более надежны в носке.

Цвета сапфира

В ювелирных изделиях используют различные по окрасу сапфиры.

Цвета, в какие бывают окрашены корунды, следующие:

  1. Синий цвет сапфира считается классическим. Оттенок варьируется от голубоватого до тёмно-синего и зависит от содержания в химическом составе железа и титана. Самыми ценными являются васильковые и лазурные кристаллы.
  2. Чёрный сапфир обладает насыщенным цветом и выраженным стеклянным блеском. На самом деле настоящие чёрные камни встречаются очень редко. В большинстве случаев к ним относят минералы глубокого зелёного, синего или серого цвета, которые при определённом освещении выглядят чёрными.
  3. Зелёный корунд встречается достаточно редко. Он состоит из очень тонких слоёв голубо — жёлтого цвета. Они создают разнообразные зелёные оттенки.
  4. Жёлтые корунды имеют небольшие размеры, размер которых не превышает 20 карат.
  5. Белый или прозрачный камень называют лейкосапфир. На первый взгляд, он напоминает бриллиант, что позволяет их совместно использовать в ювелирных изделиях, существенно снижая стоимость.
  6. Розовый сапфир встречается только в странах, расположенных в бассейне Индийского океана. Он имеет красивый светлый розовый цвет и визуально похож на розовый бриллиант, но имеет гораздо меньшую стоимость.
  7. Падпараджа — разновидность розового корунда, добывается на о. Шри-Ланка. Его название означает «цветок лотоса». Минерал при определённом освещении имеет розово-оранжевый цвет. Это один из самых дорогих камней в мире.
  8. Звездчатый корунд получил своё название благодаря наличию в нём примеси рутила. Этот минерал обладает уникальным свойством собирать световые лучи и преломлять их в виде звезды. Звёзды на камне имеют 3,6 или 12 лучей. Наиболее ценятся экземпляры с изображением, имеющим чёткие границы.
  9. Александритовый сапфир обладает уникальным свойством менять цвет в зависимости от освещения. Чаще всего корунды с таким эффектом встречаются на африканском континенте.

Как применить шкалу твердости для металлов.

Когда Вы решились на покупку изделия из драгоценного металла, но колеблетесь, украшение из какого материала предпочесть, то поможет именно шкала твердости по Моосу.

Сравнив коэффициенты, Вы определитесь с предварительным выбором и сможете решить, подходит ли Вам это изделие еще и по цене.

Например, платина гораздо более надежна, чем серебро, и в целом, более твердые служат дольше при постоянной носке. Однако платина, также, намного дороже серебра, таким образом, необходимо подумать, готовы ли Вы заплатить дополнительную цену за прочность.

Месторождения корундов

Основные месторождения сапфиров располагаются в странах Юго-восточной Азии. А также россыпи корундов можно встретить в Австралии, Америке, Африке и России.

Крупнейшие месторождения расположены в следующих странах:

  1. Индия. С XIX века на территории штатов Джамму и Кашмир добывают одни из самых дорогих в мире васильковых сапфиров. На сегодня разработка кашмирских копий прекращена. На о. Цейлон добывают большинство камней со звёздным эффектом.
  2. Австралия является одним из лидеров мирового сапфирового экспорта. На долю этой страны приходится четверть мировой добычи корундов.
  3. Танзания, где находится два крупных месторождения — Сонгеа и Тундуру. В Сонгеа добывают небольшие по размеру сапфиры всех известных видов.
  4. США. Именно в этой стране нашли голубой сапфир, масса которого равняется 3,5 тыс. карат. На сегодня это самый большой сапфировый корунд.
  5. Россия. Русские минералы, добываемые на Урале и Кольском полуострове, не имеют ювелирной ценности, но активно используются в других сферах.

Твердость металлических сплавов.

Шкала Мооса для каждого металла означает твердость в его чистом состоянии, т.е. без любых других материалов, смешанных с ним.

Однако в действительности почти все металлы, используемые в драгоценностях, объединяют с другими для создания более прочного или более дешевого материала.

Например, золото часто смешивается с никелем, цинком, медью и другими металлами для придания ему дополнительной твердости.

Точно так же, когда к вольфраму, имеющему коэффициент твердости 7,5 в чистом виде, добавляют углерод, получившийся карбид вольфрама будет иметь коэффициент уже 8.5-9 по Шкале твердости Мооса.

Способы измерения твёрдости

Степень крепости материала оценивают посредством вдавливания в него более прочного предмета, а также шлифования и царапания его поверхности. Выбор, по какой шкале измерять твёрдость минералов, большой. Кроме оставления борозды эталонными кристаллами Мооса существует 6 основных методов измерения:

  1. Шкала Роквелла – фиксируется глубина проникновения идентора с алмазным наконечником в материал. Применяется в отношении металлов и сплавов.
  2. Твёрдость по Шору определяют так же. Дополнительно метод позволяет исследовать крепкость пластмассы и эластичных предметов.
  3. Шкала Кнупа работает по принципу вдавливания. Оценка результата производится в единицах Кнупа: алмаз – 8500, корунд – 2000.
  4. Твёрдость горной породы по методу Шрейнера количественно определяется отношением нагрузки на пуансон к площади штампа. Сопровождается измерение вычерчиванием диаграммы деформации.
  5. Шкала Розиваля построена по примеру таблицы Мооса: показатели для ряда минералов получены с помощью прибора твердомера по результатам шлифования образцов. Трудоёмкость метода не позволила ему вытеснить классику.
  6. Пирамида Виккерса, армированная алмазами, статически вдавливается в предмет испытаний, а результат смотрят по площади отпечатка через микроскоп. Приборы называются твердомерами (например, ПМТ-3).

Все точные методы нахождения крепкости уступают быстрому табличному способу определения по сравниванию прочностных свойств минералов. Не всегда необходимо видеть разрушающую нагрузку, в большинстве случаев достаточно знать, какой камень является более твёрдым.

Талисман для знаков Зодиака

Считается, что подаренный с чистыми намерениями сапфир становится мощным оберегом и талисманом для людей, рождённых под любым знаком Зодиака. Это утверждение относится и к старинным камням, передающимся в семье из поколения в поколение.

Астрологи отмечают, что сапфир подходит всем знакам, кроме Козерога, отрицательные черты характера которого будет усиливать сильная энергетика минерала.

Рыбам и Весам корунд помогает выбрать правильный путь и не тратить свой потенциал на второстепенные и ненужные дела.

Львам и Овнам он поможет обрести контроль над эмоциями, выбрать правильный жизненный путь и достичь успеха в делах и личных отношениях. Близнецы, носящие сапфир, обретают согласие с самим собой, преодолевая свойственную им внутреннюю противоречивость.

Наиболее сильное влияние сапфир оказывает на Стрельцов и Водолеев. Первых он делает центром внимания в любом обществе, придаёт им уверенности в своих силах, делает сильными и решительными. Водолеям корунд помогает раскрыть творческий потенциал, доводить дело до конца, стабилизировать психологическое и эмоциональное состояние.

Магические свойства

Следует отметить, что магические свойства характерны только для натуральных камней. Древние люди считали, что самоцветы обладают сильной личной энергетикой и могут самостоятельно выбирать себе владельца. Они оказывают сильное влияние на внутренний духовный мир человека.

Сапфиры проявляют следующие магические качества:

  1. Корунды выявляют и усиливают положительные черты личности. Подаренный ребёнку самоцвет помогает ему расти сильным, целеустремлённым и успешным человеком, оставаясь при этом добрым, честным и справедливым.
  2. Сапфир помогает контролировать негативные эмоции (гнев, агрессию, зависть).
  3. Он помогает добиваться успеха в финансовой и творческой деятельности.
  4. Корунды укрепляют любые виды союзов (супружеские узы, дружбу, деловые отношения).
  5. Сапфиры поддерживают хозяина в любых благотворных начинаниях. Изменения в интенсивности окраса камня служат предупреждением для владельца. Если цвет становится тусклым — впереди возможны неудачи и трудности.
  6. Корунды — сильные обереги, защищающие человека от злых сил, проклятий и сглаза.
  7. В представительницах слабого пола этот камень пробуждает женственность и внутреннюю красоту. Мужчин корунд делает увереннее в себе.
  8. Сапфир считают символом самоотречения, аскетизма и отрешенности от мирской суеты. В первые века христианства символом верховной власти в Церкви было кольцо с необработанным синим корундом.
Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: