10 ступеней шкалы Мооса

Содержание
  1. Способы измерения твёрдости
  2. Долговечность и твердость драгоценных камней одно и то же?
  3. Свойства
  4. Физико-химические
  5. Лечебник литотерапевта
  6. Магические силы
  7. История вопроса
  8. Первые попытки
  9. Заслуга Вернера
  10. Классификация природных каменных материалов по твердости
  11. Плотность пород
  12. Как определить твёрдость минералов, используя шкалу Мооса?
  13. Классификация природных камней по твердости
  14. Принципы градации от Мооса
  15. Сапфир
  16. Как мы узнаем о долговечности драгоценных камней?
  17. Месторождения
  18. Замечания
  19. Непостоянная величина
  20. Имитации камней и проверка на твердость
  21. Таблица со шкалой сравнения
  22. Расщепление в драгоценных камнях: почему это важно
  23. Полудрагоценные камни
  24. Использование шкалы Мооса для выбора драгоценных камней в кольцах
  25. ТВЕРДОЕ И ХРУПКОЕ
  26. Кристаллы для сверхточной резки
  27. Сферы применения
  28. Минерал магматического происхождения
  29. Использование в промышленности
  30. Бытовые средства измерения твердости

Способы измерения твёрдости

Степень твердости материала оценивается нажатием на более стойкий предмет, а также шлифованием и царапанием его поверхности. Выбор шкалы для измерения твердости минералов широк. Помимо канавки с эталонными кристаллами Мооса, существует 6 основных методов измерения:

  1. Шкала Роквелла: регистрируется глубина проникновения внутреннего диаметра алмазного наконечника в материал. Применяется для металлов и сплавов.
  2. Аналогичным образом определяется твердость по Шору. Кроме того, метод позволяет изучать сопротивление пластических и упругих предметов.
  3. Шкала Кнупа работает по принципу вдавливания. Результат оценивается в единицах Кнупа: алмаз — 8500, корунд — 2000.
  4. Твердость породы по методу Шрейнера количественно определяется соотношением между нагрузкой на пуансон и площадью формы. После измерения строится диаграмма деформации.
  5. Шкала Розиваль построена по примеру таблицы Мооса: показатели для ряда минералов получены с помощью твердометра по результатам измельчения образцов. Сложность метода не позволила ему вытеснить классику.
  6. Армированная алмазами пирамида Виккерса статически вдавливается в тестовый объект, и результат просматривается в области печати через микроскоп. Приборы называются твердометрами (например, ПМТ-3).

Все точные методы определения прочности уступают быстрому табличному методу определения путем сравнения прочностных свойств минералов. Не всегда обязательно видеть разрывную нагрузку, в большинстве случаев достаточно знать, какой камень тверже.

Долговечность и твердость драгоценных камней одно и то же?

Нет! Тот факт, что конкретный драгоценный камень имеет более высокий рейтинг по шкале Мооса, не означает, что он труднее или долговечнее другого камня.

Примером этого является цаворит. Это более мягкий драгоценный камень с твердостью 6,5-7 по шкале Мооса, который легко поцарапать, но он прочен. Его можно сломать, но боком он не треснет.

Золотое кольцо с сапфирами, цаворитами и бриллиантами
Золотое кольцо с сапфирами, цаворитами и бриллиантами (перейти в каталог SUNLIGHT)

Затем идет танзанит, который составляет 6,5-7 баллов по шкале Мооса, но отличается от цаворита в том же диапазоне 6,5-7 баллов. Танзанит имеет ту же степень твердости по шкале, но определенно не такой твердый, как цаворит.

Я случайно уронил овальный танзанит на деревянную столешницу, и он сильно раскололся. Пришлось резать как грушу. Но танзанит — отличный драгоценный камень, поэтому я смирилась с идеальным декольте!

Драгоценные камни с идеальным вырезом следует укладывать с особой осторожностью и осторожно носить, так как сильный удар по камню в направлении выреза может легко расколоть камень.

Свойства

Фторированный силикат алюминия.

Физико-химические

  • Относится к очень твердым минералам.
  • Кристаллы демонстрируют пьезоэлектрический эффект.
  • Нерастворим в кислотах.
  • Плеохроизм: желтые камни имеют отчетливые оттенки — медовый, лимонный, соломенный; голубой имеет бледный — розовый, голубой; красный топаз обладает сильным — красно-розовым, желтым, темно-красным.
  • Иногда кристаллы обладают эффектом «кошачьего глаза», опалесценцией.
  • При облучении или нагревании кристаллы меняют цвет. Желтые и коричневые становятся розовыми; бесцветные становятся коричневыми.
  • Излучите кристалл, затем нагрейте — он станет синим!
  • Красящие примеси — железо, титан, ванадий и хром.

М. Лойри, автор книги «Камни чудесные. 250 минералов: история, свойства и скрытые характеристики », он пишет:« Топаз… один из лучших камней. Легенды приписывают ему много чудесных свойств, но на самом деле топаз дает еще больше!».

Для справки: плеохроизм наблюдается только у цветных особей.

Лечебник литотерапевта

Если долго носить украшения с топазом, камень укрепит ваш иммунитет, улучшит обмен веществ.

Красивый минеральный топаз

Литотерапевты советуют:

  1. Носите серебряный топаз при астме. Это облегчит приступы болезни.
  2. «Сибирский алмаз» под подушкой избавит от бессонницы.
  3. Синие кристаллы устраняют сглаз.
  4. Золотой и желтый топаз подходят людям с проблемами печени и желчного пузыря. При нарушениях эндокринной системы литотерапевты рекомендуют носить такие кристаллы.
  5. Полихромные кристаллы помогут при лечении пневмонии и хронических кожных воспалений.

Магические силы

Древние верили, что если надеть кольцо с топазом, камень привлечет к вам богатство. И не только это: вы получите благосклонность «сильных мира сего.

  • Камень развивает интуицию, помогает найти выход из сложных ситуаций.
  • Розовый топаз гармонизирует ауру, избавляет от страхов и страхов.
  • Незаменимое свойство камня: он дает ощущение полноты жизни.
  • Топаз утешит вас в трудную минуту и ​​разделит вашу радость.
  • Энергия камня действует мягко и незаметно. Кристалл направит энергию туда, где она больше всего нужна.
  • Самая мощная энергия в желтых и золотых кристаллах.
  • В семейной жизни «тяжеловесы» не помощники, как раз наоборот.
  • Путешественники не могут дождаться помощи топазовых амулетов.

Интересно: эзотерики говорят, что те, кто любит лгать, не должны носить камень. Он не любит жемчужину лжецов; в их руках он становится мутным и обесцвечивается.

История вопроса

Метод определения устойчивости минералов к царапинам и соответствующая шкала появились только в 19 веке. Основной вклад внес ученый, в честь которого названа таблица — Карл Фридрих Моос.

Первые попытки

С древних времен философы и алхимики отмечали, что минералы отличаются друг от друга не только цветом, но и силой. Некоторые буквально крошатся в руках, а другие даже царапают металл.

Ученые Средневековья пытались классифицировать камни, основываясь на субъективных впечатлениях об их хрупкости. Потом начали пользоваться напильником — пытались резать им камень. Если это сработало, то минерал считался хрупким, если нет — твердым.

Минералы и камни

Так продолжалось до 1811 года, когда Фридрих Моос предложил определять прочность, царапая минералы образцами с известными показателями.

Заслуга Вернера

В 1722 году французский математик Рене Реомюр и в 1724 году в Германии Абрахам Вернер предложили идею царапания камней другим минералом, признанным самым твердым из всех пород. Но они не последовали, определив прочность небольшого количества минералов. Вернер стал их упорядочивать не только по твердости, но и по цвету, запаху, весу и даже вкусу.

При его жизни все минералы были разделены на 4 группы:

  1. Его можно поцарапать ногтем.
  2. Не поддается ногтю, но появляется царапина от ножа.
  3. Нет следов от ножа и искр.
  4. Металлический нож не оставляет следов, но под действием кремня появляются искры.

Твердые минералы

Впоследствии именно этот метод соскабливания минералов эталоном с известной прочностью лег в основу определения твердости Мооса. Поэтому Вернера можно назвать идейным вдохновителем создателя таблицы, но вся слава досталась Моосу.
Интересно! По некоторым данным, Моос был учеником Вернера, который поделился своими наблюдениями и расчетами с молодым ученым.

Классификация природных каменных материалов по твердости

Твердый Средней жесткости Мягкий
Гранит, гнейс, диорит, сиенит, габбро, лабрадорит, тешенит, диабаз, кварцевый порфир, базальт Мрамор (ахроматический и хроматический), конгломерат, брекчия, известняк, песчаник, вулканический туф, известковый туф, сланец Гипс, тальк

Плотность пород

Минералоги открывают вид камня по плотности и твердости. Второй метод, предложенный Ф. Моосом, используется для выемки отложений.

Тип камня определяется последовательной оценкой его твердости, блеска, поверхности излома, цвета, характерного цвета (минеральный порошок) и других качеств.

Плотность камня — это отношение его веса к массе воды того же объема. Определяется в лаборатории путем гидростатического взвешивания или погружения в тяжелую воду (насыщенная жидкость HgI2BaI2).

Плотность оценивается по 20-балльной шкале. Камни с индексом 1 и 2 всегда лежат в поверхностных слоях, а камни с индексом больше 10 находятся в глубине залежей. К последним относятся алмазный корунд, сапфир и рубин и другие драгоценные минералы.

Твердость камня — это степень его устойчивости к механическим повреждениям. Чтобы узнать, найденный минерал царапают, измельчают или прижимают к небольшому участку.

От какой твердости зависит:

  • спайность кристаллов;
  • внутренняя целостность минерала;
  • процентное содержание кварца;
  • тип вторичных примесей;
  • происхождение камня (как он образовался).

Наименее твердыми являются камни с более слабыми сваренными кристаллами, более рыхлыми примесями, трещинами или другими дефектами внутри. По методу Мооса оцениваются примерный вырез, вид и прочность камня.

Сравнивая показатели относительной шкалы Мооса с найденными полезными ископаемыми, геологи понимают, как лучше всего развивать породу. Ювелиры используют одни и те же значения для выбора инструментов для шлифования и резки. Продавцы и покупатели драгоценных камней определяют их подлинность, долговечность и методы ухода.

Как определить твёрдость минералов, используя шкалу Мооса?

Часто бывает необходимо определить вид полезного ископаемого в полевых условиях, то есть при отсутствии специальных лабораторных условий и соответствующих инструментов. Для этих целей геологу достаточно использовать шкалу Мооса и несколько простых самодельных инструментов, которые могут поцарапать.

Например, с помощью карманного ножа можно определить, принадлежит ли образец к числу наименее или наиболее твердых минеральных пород, значение которых, по Моосу, превышает 5-6. Вот таблица некоторых имеющихся предметов и их степени твердости, которая может помочь определить относительную твердость и, следовательно, тип минерала:

Классификация природных камней по твердости

Твердость эталонных минералов указана в таблице Мооса. Виды, относящиеся к образцам с одинаковым показателем, различаются по внешнему виду и физико-химическим свойствам.

У бриллианта высшая оценка «10», его ничем нельзя поцарапать. Сапфир и рубиновый корунд получили отметку «9». Их обрабатывают только алмазным инструментом.

Если камень можно просверлить в бетоне, то это александрит, хризоберилл и другие породы с показателем ниже 8,5 балла. Повреждение от стального гвоздя указывает на возможную подстилающую кварцевую породу с индикатором «7».

Нож из углеродистой стали не повредит ортоклаз, но поцарапает монацит, малахит, слюду и другие минералы ниже 5,5. Принадлежность к кальциту подтверждается острием медной монеты. Гипс и тальк — самые мягкие породы. Их царапают ногтем.

Список драгоценных камней с промежуточным показателем:

Минералы за пределами шкалы Мооса Десятичный Дробное значение
Муассанит 9,5 9 ½
Необработанный керамогранит, холтит, александрит, хризоберилл 8,5 8 ½
Вольфрам, ганит, аквамарин, шпинель, изумруд, пейнит, берилл Начиная с 7,5 От 7 ½
Циркон, сапфир, андалузит 7,5 7 ½
Альмандин, данбурит, турмалин, борацит, кордиерит До 7,5 До 7 ½
Кремний, гранит, жадеит, яшма 6.5 6 ½
Монацит 5.5 5 ½
Малахит, халькопирит, доломит 3.5 3 ½
Киноварь, янтарь, висмут, хлорит, слюда 2,5 2 ½
Графитовый 1.5 1 ½

По шкале Мооса образцы делятся на минералы мягкие, средние и твердые. В первую группу входят графит, гипс, тальк, киноварь, слюда и другие камни с оценкой менее трех. Во второй класс входят гонки с показателем 3-6. Остальные считаются самыми прочными. Плотность драгоценных камней называется величиной 8. Это топаз, сапфир, рубин, алмаз.

Принципы градации от Мооса

Система сравнения твердости кристаллов была изобретена немецким геологом Фридрихом Моосом (другая версия звука — Мосс). Это десятибалльная шкала эталонных минералов в порядке возрастания силы.

Когда вы пытаетесь поцарапать один кристалл другим, выстраивается цепочка от самого мягкого камня (тальк) до самого твердого (алмаз). Шкала твердости Мооса информирует только о сравнительной твердости сравниваемых минералов.

Если испытательный камень не оставляет следов на поверхности кварца и эталон не царапает образец, можно утверждать, что прочность испытанного кристалла составляет 7 согласно шкале шкалы Мооса.

Контрольный минерал Идентификационный номер Другие камни такой же прочности Царапающий объект Значение твердости фрезы
Тальк 1 Графитовый Гвоздь 2,5
Гипс (селенит) 2 Галит, слюда, хлорит ~ ~
Кальцит (исландский шпат) 3 Биотит, серебро, золото Медная монета 3.5
Флюорит (флюорит) 4 Сфалерит, доломит Железный нож, оконное стекло 5.5
Апатит 5 Лазурит, гематит ~ ~
Ортоклаз (адуляр, полевой шпат) 6 Опал, рутил Стальной гвоздь 6.5
Кварц (агат, яшма, аметист, горный хрусталь, авантюрин) 7 Турмалин, гранат Выигрышный учебник 8,5
Топаз восемь Аквамарин, изумруд, шпинель ~ ~
Корунд (сапфир, рубин) девять Карбид вольфрама Алмазный 10
Алмазный 10 Эльбор

Для удобства использования эталонный минерал прикрепляется к концу трубки с помощью эпоксидного клея. Тщательно поцарапайте, чтобы не повредить образец. Точно так же они работают с самодельными предметами. Поскольку твердость стекла по шкале Мооса занимает среднее положение (между значениями 5 и 6), испытание начинается именно с царапины на его поверхности.

Сапфир

В настоящее время в России не существует эффективной системы оценки цвета драгоценных камней. Оценка показателей качества сапфиров проводится по специализированному документу от 2001 г. — ТУ 9645-001-45866412-01 «Сапфиры природно обработанные», но применение этих технических условий очень ограничено, так как образцы практически отсутствуют сапфир по цвету и качеству. Ожидается, что вскоре будет разработана более подходящая система классификации сапфиров, но пока ювелиры и геммологи используют этот документ.

В соответствии с этими характеристиками ограненные сапфиры, как и рубины, делятся на три категории чистоты:

  • к первой группе качества относятся чистые сапфиры или сапфиры с небольшими дефектами. У этих сапфиров блеск и игра
  • ко второй группе качества относятся сапфиры с небольшими дефектами. Эти сапфиры также обладают блеском и игрой
  • к третьей группе качества относятся сапфиры с дефектами, разбросанными по всему камню, с участками непрозрачности на некоторых участках камня и даже с частичной потерей блеска и люфта

Для сапфиров в виде кабошонов выделяют еще две группы качества. Таким образом, общее количество групп качества для сапфиров составляет 5 групп. Неисправные сапфиры с большим количеством природных включений обычно обрабатывают кабошонами. Огранять такие камни нет смысла, так как в любом случае не будет блеска и перелива граней.

За рубежом используются и другие системы оценки рубинов и сапфиров, но западную классификацию легко «перевести» на русские обозначения.

русская система УЖЕ
граненый разрез
1-я группа ВВС
группа 2 ПРОТИВ
группа 3 SI1 — SI2
кабошон
4 группы I1, I2, I3
5 групп бедных

Цена на цветные драгоценные камни намного сложнее и субъективнее, чем оценка бриллиантов. Цветовая классификация — безусловно, самый важный фактор, влияющий на ценность цветных драгоценных камней. В России принято делить цвет сапфиров (похожих на рубины) на три категории:

  • в первую группу цветов входят ярко-синие сапфиры
  • во вторую группу цветов входят умеренно синие сапфиры
  • в третью группу цветов входят синие сапфиры

Утвержденные эталоны для натуральных сапфиров используются для отнесения цвета сапфира к одной из вышеуказанных цветовых групп. Геммолог сравнивает цвета и определяет наиболее подходящую цветовую группу.
За рубежом цвет сапфиров оценивается по-разному: указывается цвет и / или оттенок, цветовой тон (светлый / темный) и насыщенность. Эти параметры указаны в каждой из используемых в настоящее время систем: GIA GemSet, GIA ColorMaster и GemDialogue. В каждой системе есть эталоны того или иного цвета. Например, GIA GemSet имеет 324 цели. Поэтому буквенное обозначение в аббревиатуре «B 6/5» означает оттенок (B — синий — синий), первая цифра — тон (6 — умеренно темный), вторая — насыщенность (5 — сильно насыщенный). В результате мы получили камень «сильнонасыщенного умеренно-синего цвета».

Для сапфиров основной цвет — синий, а второстепенные (или дополнительные) цвета — зеленый и фиолетовый.

Лучшие цвета для сапфиров: vB 6/5 — сильно насыщенный средне-темно-фиолетово-синий vB 5/5 — сильно насыщенный умеренный фиолетово-синий

Искусственное изменение цвета натурального корунда влияет на их цену и требует доработки метода очистки, например «сапфир, очищенный диффузионным методом». Покупателю важно знать, был ли сапфир обработан и если да, то какой. Это может существенно повлиять на цену камня, а также определить особенности ухода за камнем. Поскольку подавляющее большинство сапфиров, представленных на рынке, прошли термическую обработку, этот вид обработки уже считается нормой. Поэтому обычно в прайс-листах, в том числе в известном прайс-листе на цветные камни «La Guida», цены на сапфиры уже указаны с учетом их термообработки (отжига).

Если геммологическая лаборатория подтвердит, что камень не подвергался отжигу, его цена может вырасти до 20% для сапфиров высшего качества. Цена на камни, обработанные методом термодиффузии, снижена до 60%.

Большие высококачественные сапфировые кристаллы могут стоить до 4000 долларов за карат.

За последние тридцать лет предложение сапфиров на мировом рынке значительно увеличилось. Такому положительному росту способствовало широкое использование дальнейшей обработки натуральных сапфиров. Использование термической обработки (отжига) и, следовательно, повсеместное внедрение диффузной окраски позволило многократно увеличить поставки сапфиров ювелирного качества за счет вовлечения в оборот сырья не ювелирного качества.

Данные о мировом производстве сапфиров в целом неполные и очень противоречивые, что объясняется отсутствием государственного контроля над производством цветных камней в некоторых странах, несовершенной таможенной статистикой и другими причинами. Информация о добыче цветных камней в значительной степени искажена огромным незарегистрированным потоком контрабандных товаров, в основном из стран Африки и Азии. По данным Геологической службы США (USGS), мировое производство сапфира упало со 131 миллиона каратов в 1995 году до 113 миллионов каратов в 2004 году из-за сокращения производства сапфира в Австралии и Танзании, которое не было компенсировано увеличением производства на Мадагаскаре и Шри-Ланке.

Голубые сапфиры в настоящее время являются самыми популярными цветными драгоценными камнями. Особенно высоким спросом пользуются нерафинированные натуральные камни, рыночная доля которых незначительна (менее 10%) по сравнению с камнями, подвергшимися дальнейшей обработке. Необработанные камни в основном представлены сапфирами бирманского происхождения, цена которых на 45-50% выше, чем цены на сапфиры аналогичного качества, добытые из других месторождений.

С 1995 года на мировом рынке сапфиров наблюдается падение цен из-за резкого увеличения предложения товаров на рынке в связи с началом разработки месторождений на острове. Мадагаскар. Кроме того, использование новых методов обработки натуральных сапфиров и споры вокруг улучшения цвета камней методом диффузии бериллия оказали негативное влияние на уровень цен, поскольку термически диффузионные камни намного дешевле путем нагрева, что дает большое поле для обмана.

Из-за высокой стоимости сапфира падпараджа на мировом рынке в последнее время в значительных количествах появились его очищенные разновидности, полученные путем отжига и повсеместной обработки розового сапфира из новых месторождений на юге острова Мадагаскар.

Как мы узнаем о долговечности драгоценных камней?

Разделение камня влияет на его поведение при ударе. Эту информацию можно найти во многих технических руководствах по драгоценным камням. Проконсультируйтесь с геммологом. Многие ювелиры также могут сказать вам о твердости драгоценного камня, который вы рассматриваете.

Месторождения

Бразилия — королева топазов. Здесь находятся крупнейшие месторождения минерала в мире. И не только большие. Еще редкость — красный и синий.

Помимо этой страны месторождениями камня владеют:

  • Шри-Ланка;
  • Россия;
  • Украина;
  • Мексика;
  • СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ;
  • Австралия.

Основные страны-производители топаза

Основные страны-производители топаза

Месторождения российских топазов находятся на Урале. Это (всем, кому интересны эти названия, знакомы) Мурзинка, Шайтанка, Южаково, Ильменский. Есть камни в Забайкалье (Борщовочный хребет, Шерлова гора).

Об Урале. На реке Каменка, недалеко от города Пласт, находится «Уральская Бразилия» с рудниками эвклаза, топаза и рубинов.

Интересно: топаз называли «сибирскими бриллиантами», «тяжеловесами».

Замечания

Шкала позволяет лишь приблизительно оценить прочность материала и сравнить образцы между собой.

Непостоянная величина

Лестница, изобретенная Моосом, не учитывает слоистую структуру некоторых камней и различия в расщеплении камней. Следовательно, если повреждены разные участки одного и того же минерала, значения твердости могут отличаться.

Важно! Направление царапины также может повлиять на конечный результат. Итак, обсидиан имеет показатель 5-5,5, это зависит от разного состояния минерала.

На показатель влияют примеси в самоцвете, изменение ориентации кристаллической решетки.

Имитации камней и проверка на твердость

Поскольку разные типы драгоценных камней имеют по крайней мере ту же твердость, что и кварц (7), их можно легко отличить от, казалось бы, похожих изделий из «мягкого» стекла, имитирующего драгоценные камни, с помощью напильника (напильника). Этот тест особенно полезен в случае с бриллиантом, потому что, будучи намного более твердым, чем любой другой драгоценный камень, он оставляет на стекле гораздо более глубокую царапину, чем можно сделать с рубином или сапфиром.

До появления рефрактометра это был практически единственный метод проверки ограненных камней.

Если камень заключен в оправу, лучше всего вынуть его и попробовать на краю камня, так как поцарапанное место можно полностью закрыть, снова вставив камень в раму.

Для удобства проверки твердости минералов используются так называемые реперные точки, в которые вставляются кусочки материала с известной твердостью в небольшие опоры.

Таблица со шкалой сравнения

Сравнение прочностных характеристик, полученных разными методами, с таблицей Мооса полезно при практическом использовании камней. Значения абсолютной твердости определяются другими оценками, сравнение критериев можно увидеть в таблице.

Минералы и горные породы Градация Мооса Шрайнер, МПа Твердость по Кнупу, единица Жесткость розивальной воды Сопротивление по микротвердости ПМТ-2, ПМТ-3, кг / мм²
Тальк 1 250―400 12 0,03 2,4
Штукатурка 2 32 1,25 40
Кальцит, мрамор, ангидрит 3 950―1400 135 4.5 110
Флюорит, доломит 4 2500―3200 160 5 190
Апатит, гранит 5 3000―3700 400 6.5 530
Ортоклаз, базальт 6 3900 500 37 790
Кварц, диабаз 7 6300 1250 120 1120
Топаз восемь 1550 175 1430
Корунд девять 1900 г 1000 2060
Алмазный 10 8300 140 000 10060

Причина твердости гранита кроется в сложном минеральном составе, в котором основные компоненты, кварц и слюда, отнесены к разным категориям — 7 и 2. Их количественное соотношение определяет свойства породы.

Шкала Мооса также используется для сравнения твердости металлов — это полезно при выборе оправы для драгоценного камня.

Имя Жестяная банка Золото серебро Медь, бронза Никель Платина Палладий Титана Вольфрам
Значение градации 1.5 2,5―3 3 4 4.5 4,7 6 7,5

В таблице указано, какие металлы могут поцарапать другие. Это обстоятельство важно учитывать при совместном хранении украшений.

Расщепление в драгоценных камнях: почему это важно

Атомы часто выстраиваются вдоль той или иной плоскости. Мы называем это «разделяющими плоскостями», драгоценные камни имеют тенденцию к растрескиванию или «растрескиванию» вдоль этих плоских внутренних поверхностей. Некоторые драгоценные камни ломаются или разбиваются намного легче, чем другие, в зависимости от кристаллической структуры.

Несмотря на то, что молотковая сталь составляет всего 5,5 балла по шкале Мооса, он может разбить алмаз (10). Сталь не поцарапает бриллиант, но может разбить драгоценный камень вдоль его шеи.

интересно, что жадеит и нефрит прочнее алмаза, поэтому из этих минералов можно вырезать такую ​​сложную и детальную резьбу. 5000 лет назад нефрит начали использовать для изготовления инструментов. Из нефрита были изготовлены первые топоры. Это сила! Нефрит с показателем 6-6,5 по шкале Мооса не такой твердый, как алмаз, но он прочнее.

Полудрагоценные камни

Немного уступая алмазу и корунду, ценятся топазы и гранаты. Их твердость по шкале Мооса составляет 7-8 баллов. Эти камни хорошо подходят для обработки алмазов. Цена напрямую зависит от цвета. Чем насыщеннее цвет топаза или граната, тем дороже будет изделие с ним. Наиболее ценны очень редкие желтые топазы и пурпурные гранаты (мажориты). Последний камень настолько редок, что его цена может быть выше, чем у чистого алмаза.

Цветные турмалины: розовый (рубеллит), голубой (индиголит), зеленый (верделит), арбузный турмалин еще называют полудрагоценными камнями. Качественные прозрачные турмалины очень редки в природе, поэтому иногда они стоят намного дороже пиропа и голубого топаза, а коллекционеры не устают искать арбузные (розово-зеленые) камни. Твердость камней по шкале Мооса довольно высока и составляет 7-7,5 балла. Эти камни хорошо поддаются шлифовке, они не меняют цвет и найти украшение с блестящим прозрачным турмалином — настоящая удача.

шкала твердости Мооса

Черная разновидность турмалина (шерл) относится к поделочным камням. Ширл — твердый, но хрупкий камень, который легко ломается во время обработки. Именно по этой причине черные турмалины часто продаются в необработанном виде. Шерл считается сильнейшим защитным талисманом.

Использование шкалы Мооса для выбора драгоценных камней в кольцах

В ювелирных украшениях важны твердость и долговечность, особенно когда дело касается колец. Шкала Мооса расскажет вам о твердости, но не о прочности камня. Но это тот инструмент, который у нас есть, и поэтому мы его используем.

Поскольку кольца имеют тенденцию соприкасаться с твердыми поверхностями — гранитными столешницами, металлическими дверными ручками, другими кольцами (например, с драгоценными камнями ниже шкалы Мооса) — они со временем поцарапаются и станут «тусклыми». Примеры мягких драгоценных камней включают опалы, гранаты и изумруды.


Золотое кольцо с бриллиантами

С другой стороны, драгоценные камни высокого класса, такие как бриллианты, рубины и сапфиры, прослужат намного дольше и будут более устойчивы к повреждениям, чем твердые поверхности.

ТВЕРДОЕ И ХРУПКОЕ

Следующий по популярности материал — минеральное (или силикатное) стекло. До недавнего времени это было стандартом в часовой индустрии, им оснащались и дорогие, и элитные модели. Основным методом производства стекла является плавление смеси кварцевого песка (SiO2), соды (Na2C03) и извести (CaO) при температуре выше 1000 ° C, в результате чего образуется химический комплекс состава Na20 * Ca0 * 6SiO2 получается. Введение в эту смесь дополнительных веществ позволяет существенно изменить физические свойства материала, делая его пригодным для использования в различных отраслях промышленности. Например, оксид кремния придаст готовому изделию эластичность, а оксид бария придаст стеклу достаточно высокий уровень радиационной защиты. Для придания формы готовому расплаву стекла используется широкий спектр методов: вытяжка, прокатка, прессование, плавление, выдувание и т.д., форма фиксируется сильным охлаждением.

Минеральное стекло более хрупкое, чем пластик, но более устойчиво к царапинам

По сравнению с пластиком минеральное стекло тверже и поэтому более устойчиво к царапинам и истиранию. Но радоваться рано — минеральное стекло легко поцарапается любым металлическим или каменным предметом. К счастью, этот материал, как и оргстекло, легко полируется, а «запасные колеса» из него стоят довольно недорого. В некоторой степени механические свойства стекла можно улучшить с помощью различных мер, таких как закалка или покрытие стекла более прочным материалом. Однако принципиального повышения твердости они не дают.

Кристаллы для сверхточной резки

Максимальная твердость кристаллов позволяет использовать их в других областях техники, в том числе в сверхточном производстве. Алмазные инструменты, в том числе ножи, сверла, фрезы и точильные диски, используются для изготовления мелких деталей, маркировки и гравировки, а также в ювелирном деле.

Ограненный алмаз считается самым естественным драгоценным камнем в мире. Мошенники периодически пытаются продавать товары с поддельными стеклянными кристаллами.

распознать подделку очень просто, так как алмаз легко царапает стекло, которое легко разрушается под высоким давлением.

именно это свойство используется при изготовлении алмазных инструментов для резки стекла.

Твердость алмазов широко востребована в ядерной и микроэлектронной промышленности, где производятся полупроводниковые и сверхпроводящие устройства.

Сферы применения

Основное применение кристаллов — украшения. Разнообразие цветов, блеск, твердость буквально «просят» использовать кристаллы в кольцах, браслетах, серьгах.

Однако иногда камень используют в металлургии при полировке поверхностей.

Минерал магматического происхождения

Алмаз — самый твердый из всех природных минералов. Его кристаллы представлены атомами углерода, которые также состоят из графита и углерода, не обладающего высокой прочностью.

Согласно наиболее распространенной гипотезе, в древности на нашей молодой планете происходили тектонические процессы, во время которых нагретые до максимальных температур породы выбрасывались из мантии под высоким давлением. Образуют так называемые кимберлитовые трубки диаметром до одного километра, заполненные горным кимберлитом.

Чаще всего это вещество не доходило до поверхности, затвердевая на глубине от нескольких до сотен километров. Под воздействием высоких температур и давления углерод в кимберлите создал кристаллическую решетку, превратившись в самое твердое вещество в мире.

Когда кимберлитовая трубка достигла поверхности земли, вода и ветер разрушили ее породу. Самые твердые кристаллы не распадались и накапливались в природных отложениях, откуда их добывали в древности.

Использование в промышленности

Алмазы активно используются в горнодобывающей промышленности, где высоко ценится прочность этого твердого материала.

Алмазные наконечники позволяют сверлить отверстия даже в более прочных породах, чем гранит и базальт. Алмазные резцы использовались для бурения нефтяных и газовых платформ, а также разведочных скважин, что позволило открывать другие месторождения полезных ископаемых.

Ни один камень земной коры не выдерживает удара алмаза и разрушается из-за длительного трения о его поверхность.

Еще одним необычным свойством этого камня является то, что при контакте с металлом на открытом воздухе на его поверхности образуется тонкая пленка адсорбированного газа, что значительно снижает трение. Это свойство используется в машиностроении.

Алмазная смазка снижает коэффициент трения металлических деталей друг о друга до значения 0,1, значительно продлевая срок их службы. При этом сам камень практически не разрушается.

Бытовые средства измерения твердости

Иногда для определения твердости необходимо использовать подручные инструменты, хотя в некоторых случаях они недостаточно точны (карандаш -1, поваренная соль — 2, гвоздь — 2,5, медная монета — 3, железный гвоздь — 4, стекло — 5, стальной нож — 6, напильник — 7). При определении твердости всегда проверяйте свежую поверхность минерала.

Для практических целей полезно помнить:

  • ноготь оставляет царапину на гипсе и более мягких веществах;
  • обычное оконное стекло немного мягче полевого шпата;
  • стальное лезвие ножа немного тверже полевого шпата, по твердости приближается к кварцу и легко царапает стекло.
Источники

 

  • https://nataly-moda.ru/dragocennye-kamni/shkala-moosa.html
  • https://UvelirnoeDelo.ru/chto-takoe-shkala-moosa/
  • https://MoiMineraly.ru/poludragocennye/topaz/
  • https://GoldAutumn2020.ru/vse-kamni/shkala-moosa.html
  • https://www.inconsalt.ru/poleznaya_inforamciya/stati/tverdost-shkala-moosa/
  • https://stone-stream.ru/interesnoe/shkala-moosa.html
  • https://zakamnem.ru/interesno/shkala-moosa

Читайте также: Драгоценный камень гранат: свойства и значение

Оцените статью
Блог о минералах