Цю шкалу використовують для вимірювання твердості мінералів. Який він - рейтинг мінералів за твердістю?
Хто на світі всіх ... твердіше? Це зовсім не просте запитання. У технічних фахівців практична мета: який матеріал яким можна обробляти, а який відкласти в сторону? Шкалу відносної твердості мінералів, тобто рейтинг мінералів за твердістю, придумав німецький мінералог і геолог Карл Фрідріх Християн Моос. У 1811 році він запропонував вибрати 10 еталонних мінералів, розташувавши їх у міру зростання твердості. А твердість інших порівнювати з еталонними. Наприклад, якщо один мінерал залишає подряпини на ідеалі рівня 2, а на ньому самому залишаються позначки від еталону рівня 3, то значить твердість нашого мінералу десь 2-3. Як ви здогадуєтеся, точність характеристик у Мооса була дуже приблизною, але його шкала твердості прижилася і використовується донині, незважаючи на те, що з'явилися нові методи вимірювань, спеціальні інструменти і більш точні параметри вимірювання твердості. Ймовірно, справа в вдало обраних еталонних мінералах. Так що ж це за сходинки в сходах твердості по Моосу?
Мабуть, що ні знайдеться людини, яка ніколи в житті не стикався з тальком. Але в певному віці: тальк використовують в якості дитячої присипки. Тальк знайшов популярність з розвитком гумової промисловості: пересипані тальком гумові поверхні не злипаються між собою і не так зношуються при терті один об одного. Тому тальк можна зустріти всередині гумових рукавичок, велосипедних шин. Жирний на дотик тальк зменшує тертя, тому помиляється той, хто вважає, що саме тальком натирають руки важкоатлети і гімнасти. Все не так: спортсменам потрібно поліпшити зчеплення рук з снарядами, їх білий порошок - це магнезія.
Харчова добавка Е553b - це теж тальк. Як і складова частина деяких таблеток і косметичних засобів. Так що тальк вживають не тільки зовнішньо, але і внутрішньо. Перше місце на шкалі Мооса тальку забезпечив той факт, що на ньому може залишити межі навіть ніготь, а їм самим не подряпати ніякої мінерал.
Одну сходинку з тальком ділить мінерал графіт. Запам'ятаємо це, а дивуватися будемо після.
Кальцит - це, висловлюючись мовою хіміків, карбонат кальцію, тобто кальцієва сіль вугільної кислоти. На геологічному мовою це породообразующий мінерал. Кальцит входить в вапняки, мергелі, крейда. Мармур цілком складається з кальциту. А біологи називають кальцит найпоширенішим біомінерали: з нього складаються раковини і скелети безхребетних.
Кристал кальциту - то, наприклад, кристал ісландського шпату, чудесного мінералу, в якому вперше виявили подвійне променезаломлення, тобто поділ падаючого на кристал променя світла на два. Так ось цим кристалом цілком можна провести помітну рису на гіпсі. Сам кальцит дряпається мідної монетою. І не тільки кальцит. Така ж твердість по Моосу, наприклад, у золота і срібла. А ось еталон все ж кальцит. Напевно, тому, що частіше зустрічається.
Еталон 4-го ступеня шкали Мооса часто називають плавиковий шпат. Назва флюорит, тобто «текучий» на латині, мінерал отримав за основним застосування: в металургії його додають в розплав, щоб вийшли легкоплавкие шлаки. А ось від назви плавиковий шпат пішла назва фтористоводородной кислоти - плавикова кислота. Виробництво плавикової кислоти, яка розчиняє скло, - це ще одне сучасне застосування флюориту.
Мінерал відомий здавна: в давнину з нього робили всякі красиві дрібниці - вазочки, шкатулки, посуд, прикраси. Флюорит буває різних кольорів: жовтий, зелений, синій, червоний, навіть фіолетово-чорний. Дрібнички зі нього виходили гарні і цінувалися вище золота. При нагріванні мінерал світиться, що надає виробам з нього особливий шарм.
Флюорит використовують в ювелірній промисловості досі. З рідкісних безбарвних кристалів роблять лінзи. Обробляти такі лінзи легко, адже флюорит легко дряпається ножем або склом.
Дивна назва - від грецького слова зі значенням «обманюю» - цей мінерал з класу фосфатів отримав за те, що його різноманітні види часто вводили в оману горе-фахівців, і вони плутали апатит то з бериллом, то з турмаліном, то ще з чимось небудь. Моос розраховував, що апатит обманювати надалі не буде, і призначив його еталоном для п'ятому ступені твердості мінералів. Апатит, на відміну від флюориту, вже з трудом дряпається ножем і склом. Ось ця невелика різниця і переводить апатит на іншу ступінь шкали Мооса.
Апатит - сировина для виробництва фосфорних добрив, фосфору і фосфорної кислоти. Для ювелірної промисловості кристали апатиту підходять мало. Найбільший кристал, придатний для ювелірного використання, знайшли в Кенії, важив він 147 карат, тобто менше 30 грамів.
Промислові родовища апатитів не надто численні. І найбільше в світі - Хибинское на Кольському півострові в Росії. Там навіть місто Апатити є.
Ортоклаз, як і кальцит, дуже поширений породообразующий мінерал класу силікатів. Він відноситься до польових шпатам. Ортоклаз - це, інакше кажучи, калієвий польовий шпат.
Як ювелірний або камінь значення практично не має. Прозорі або злегка жовті кристали родом з Мадагаскару іноді гранують на догоду колекціонерам. Використовують ортоклаз як сировину для виробництва порцеляни і електрокераміки.
Ортоклаз можна дряпати напилком, і Моос призначив його еталоном в своїй шкалі під номером шість.
Приблизно таку ж твердість - від 5,5 до 6,5 має куди більш привабливий опал. Але еталоном його не призначили: різновидів багато, а твердість у них коливається. Зате різноманіття видів і кольорів опала роблять його чудовим матеріалом для виробів каменем. Він відомий з давніх-давен, і це підтверджує, зокрема, його назва: адже на санскриті «впав» це просто «камінь».
Хімічна формула кварцу проста: SiO2. тобто діоксид кремнію. Кварц - найпоширеніший мінерал в земній корі: по масі він становить більше 60%. Кварц бачили все - це звичайний пісок. А ще авантюрин, агат, гірський кришталь, аметист, цитрин, котяче око, соколине око, тигрове око і інша й інша.
У масі своїй звичайний кварц йде на виготовлення скла, в тому числі особливого кварцового, і кераміки. Кристали кварцу мають властивість виробляти електричний заряд на поверхні при деформації, такі матеріали називають п'єзоелектрики. І застосовують їх у різноманітній сучасній апаратурі.
Численні різнокольорові види кварців - ювелірні камені. Відомі в цій якості з давніх-давен і ледь не на всіх континентах. Цікаве застосування аметисту знайшли стародавні греки: вони опускали кристал в посудину з вином і розводили вино водою до кольору аметисту. І тільки тоді пили.
Мооса ні історія, ні краса кварцу не хвилювали. Досить було властивостей: кварцом можна злегка подряпати скло, а сам він обробляється алмазом. Цього достатньо, щоб догодити в еталони сьомого рівня.
Еталон восьмого щабля шкали твердості, камінь, яким можна подряпати скло і навіть кварц, обраний гідний. Напівдорогоцінне каміння топаз отримав свою назву за місцем перших знахідок на острові Топазіос в Червоному морі. А на Уралі його звали «важковаговиком»: питома вага у нього великий. Російські топази, на думку знаменитого минералога академіка Ферсмана, «займають виняткове місце серед топазів всього світу». В уральській Мурзинка топази ніжно-блакитні, в Санарка і Кам'янці - червонувато-фіолетові, на українській Волині блакитні і винно-жовті. У 1965 році там знайшли винно-жовтий топаз вагою 117 кілограмів. Рекорд же маси у бразильського топазу з провінції Мінас-Жерайс, він важив 5 тонн 8 центнерів.
До речі, саме п'ятьма топазами прикрашений знаменитий орден «Золотого руна», який зберігається в Алмазному фонді Росії. А ось на королівську корону Португалії топаз потрапив помилково: камінь бразильського походження був прозорим. І його сплутали з алмазом.
Майже вершина твердості, еталон дев'ятій ступені шкали. Обробити корундом можна практично все, його ж - тільки алмазом.
Коштовне каміння рубін і сапфір - це теж корунд. На Русі їх називали яхонтами, відповідно, червоним і блакитним. Так що будете до кого епітет яхонтовий докладати, так не забувайте, що це свідчення не тільки краси і високої ціни, але ще і твердості.
Крім червоного і синього зустрічаються ще корунд зелені і фіолетові. Ці називають східними смарагдом і аметистом. Жовті і оранжево-жовті корунд називають красивим словом падпараджа. Лейкосапфір або східний алмаз - прозорий корунд. Всі ці камені мають ту чи іншу ювелірну цінність. Рубін - високу, сапфір - трохи нижче, і так далі.
Але є ще і корунд звичайний - непрозорий, сіруватого кольору. У нього цінність технічна. Твердість відправляє корунд в абразивні матеріали, а висока температура плавлення - в вогнетриви. І всюди він хороший.
Ось і вершина шкали твердості. У 1600 разів твердіше еталона №1 - тальку. На ньому можна залишити мітку ніяким іншим мінералом. Скло алмаз ріже як. Як алмаз і ріже. І ось адже дивовижні жарти природи: графіт з першого ступеня твердості і алмаз - один і той же хімічний елемент, вуглець. Тільки, говорячи хитромудрими хімічними словами, аллотропние форми різні.
Алмаз не тільки самий твердий, але і дорогоцінний. Як би високо НЕ цінувалися рубіни-сапфіри-смарагди, діаманти, тобто ограновані алмази, цінуються вище. І залишаються найкращими друзями дівчат.
Крім прозорих і безбарвних зустрічаються ще жовті, рожеві, блакитні, зелені і навіть червоні камені. Алмази знаходять в Африці, Азії, Австралії, Америці. За видобутком алмазів Росія посідає друге місце в світі. А недавно оприлюднена інформація про найпотужнішому родовищі - в трильйони карат - на кордоні Якутії і Красноярського краю.
