Определение твердости по шкале Мооса. Непопулярное и интересное исследование инженеров «Комплекс КАД»
07 сентября 2023
Автор: Елена Туркова, отдел маркетинга инжиниринговой компании «Комплекс КАД»
Такие исследования в наше время — редкость. Решая инженерные задачи, специалисты уже привыкли пользоваться электронными устройствами — твердомерами различных модификаций. Потому для нас было удивительно, что клиент обратился с запросом провести исследование, опираясь на шкалу Мооса. И совсем неудивительно, что конструкторские бюро такие исследования практически не проводят.
Что ж, никто, кроме «Комплекс КАД»!
Давайте прежде разберемся, что такое шкала Мооса.
В 1811 году немецкий минералог Фридрих Моос предложил исследовать твердость методом царапания, опираясь на 10 эталонных минералов. Ученый расположил их в порядке возрастающей твердости:
Так появилась минералогическая шкала твердости, названная в честь своего создателя. Выглядит она как коробка небольшого размера, наполненная эталонными минералами. Если индекс минерала ниже 7-ми — он считается мягким, если выше — твердым. Большая часть природных соединений имеет твердость от 2-ух до 6-ти единиц.
Суть метода в том, что исследуемый материал либо царапает эталон и его твердость по шкале Мооса будет выше. Либо эталонный минерал царапает объект исследования — в этом случае твердость будет ниже эталона.
Минералогическая шкала Мооса дает информацию только об относительной твердости. Вместе с тем, эта шкала помогает классифицировать минералы и материалы по механическим свойствам. Такие исследования важны для промышленных и научных разработок, а также для геологии.
Задача для инженеров «Комплекс КАД».
Клиент предоставил два образца неизвестных минералов. Цель — определить твердость, опираясь на шкалу Мооса.
Методика определения твердости.
- Мы подготовили образцы. Их поверхности должны быть сухими, чистыми (без пыли и грязи).
- Когда образцы подготовлены, немного царапаем их различными эталонными минералами из шкалы твердости.
- Визуально определяем, с каким минералом изучаемый образец может сравниться по твердости.
Результаты: оба образца по твердости оказались сравнимы с минералом флюорит — номер 4 по шкале Мооса. Таким образом, образцы можно отнести к группе мягких минеральных соединений.
К слову, твердость можно измерить и подручными средствами. «Бытовая» шкала для измерения твердости может выглядеть так:
1 — карандаш
2 — поваренная соль
2,5 — ноготь
3 — медная монета
4 — железный гвоздь
5 — стекло
6 — нож из стали
7 — напильник
Сразу предупреждаем: ноготь оставит царапину на гипсе и более мягких материалах. Не рекомендуем использовать его для более твердых объектов. Особенно, если это ваш ноготь!
