Tvrdost kamenů

Tvrdost kamenů

Z vektorových vlastností minerálů, zejména drahokamy, nejdůležitější je tvrdost. Je to odpor, které dávají minerály, když se je snaží poškrábat nebo nosit. Jsou známy velmi měkké minerály, které lze poškrábat nehtem nebo zápalkou; středně tvrdé minerály, kterou lze snadno poškrábat čepelí kapesního nože, konečně tvrdé minerály, které nelze poškrábat kapesním nožem, a někdy dokonce velmi těžké, poškrábání skla. Tvrdost je důležitá vlastnost, což umožňuje rozpoznat a rozlišit minerály podobného vzhledu.

Aby bylo možné snadno a rychle určit tvrdost, skládá se konvenční stupnice tvrdosti 10 minerály, nazývá se Mohsova stupnice. Tímto způsobem jsou uspořádány minerály, které se liší tvrdostí, že čím těžší je minerál, čím dále se řadí na stupnici tvrdosti: 1 - mluvit, 2 - obsazení, 3 - kalcyt, 4 - fluoryt, 5 - apatyt, 6 - ortoklasu, 7 - křemen, 8 - topaz, 9 - korund, 10 - diament.

Minerály se stejnou tvrdostí se navzájem škrábou (i když to není snadné). Pokud tedy zkoumaný minerál škrábne ortoklasu, což je na Mohsově stupnici referenční minerál s tvrdostí 6, a zároveň to může být samo o sobě poškrábáno ortoklasou, to znamená, že oba minerály mají stejnou tvrdost, to znamená, že zkoumaný minerál má tvrdost 6. Pokud má testovaný minerál tvrdost mezi dvěma po sobě následujícími minerály na stupnici tvrdosti, je definováno celým číslem, které se vztahuje k měkčímu minerálu na stupnici, s přidáním zlomku půl stupně, např.. 7,5 nebo 7½.

Mějte prosím na paměti, že Mohsova stupnice tvrdosti je pouze relativní kvalitativní stupnice, tj.. ten minerál, jehož tvrdost je označena číslem 2, to vůbec není 2 krát těžší než minerál, jehož Mohsova tvrdost je dána číslem 1. Stejně tak ortoklas není 6 krát tvrdší než mastek nebo 2 krát těžší než kalcit. Ve skutečnosti se rozdíly v tvrdosti jednotlivých minerálů na stupnici tvrdosti liší, v některých pozicích hodně (někdy několik desítek nebo několik set) krát vyšší než tvrdost předchozího minerálu. Pro přesné kvantitativní měření tvrdosti se nástroje zvané testery tvrdosti používají pouze pro speciální účely. V závislosti na zatížení dochází k poškrábání minerálu ocelovým nebo diamantovým hrotem, jehož velikost je mírou tvrdosti.

Nemá sadu minerálů tvrdosti, lze použít následující přibližnou orientační stupnici:

Stupeň na Mohsově stupnici Minerální

Standard

Orientační studie
1. Mluvit může být poškrábán kusem dřeva, např.. zápas
2. Obsazení může být poškrábán nehtem
3. Kalcyt lze ji snadno poškrábat měděnou mincí
4. Fluoryt lze jej snadno poškrábat čepelí kapesního nože
5. Apatyt dá se poškrábat čepelí kapesního nože
6. Živec těžko jej lze poškrábat čepelí kapesního nože
7. Křemen kreslí sklo (okenní sklo)
8. Topas snadno škrábe křemen
9. Korund může být poškrábán diamantem, topaz to nepoškrábe
10. Diament nemůže být poškrábán žádnou minerální nebo umělou látkou

Z přesných kvantitativních měření tvrdosti vyplývá, že vlastnost je vektorová vlastnost, tj.. v závislosti na směru. Rozdíly v tvrdosti stejného materiálu jsou však obvykle tak malé, že je lze vynechat. Někdy však mohou mít nějaký význam, např.. při broušení velkých diamantů. Protože v některých směrech je tvrdost diamantů větší, a méně v ostatních, jejich broušení diamantovým práškem může poškrábat hladký povrch kamene. Proto velký, velmi drahé kameny musí být broušeny velmi opatrně, po určení směru, ve kterém broušení nepoškodí hladký povrch.

Většina drahých kamenů je tvrdších než křemen. Někdy se však pro dekorativní účely používají minerály s tvrdostí nižší než křemen, vyznačuje se krásnou barvou a silným leskem. Často se nazývá kameny nižší tvrdosti polodrahokamy.

Dříve, když optický výzkum dosud nebyl použit k identifikaci drahokamů, jsou v současnosti nejdůležitější metody testování těchto kamenů, pro tento účel se často používala zkouška tvrdosti, pomocí speciálních tužek, jehož konce byly referenčními minerály v Mohsově stupnici tvrdosti. Tato metoda se nyní používá jen zřídka kvůli své nepřesnosti, a kvůli možnosti poškrábání a poškození testovaných kamenů, obzvláště velké a leštěné. Někdy však může poskytovat určité služby, např.. během terénních prací, když není možné určit hustotu nebo otestovat optické vlastnosti minerálů.

Tvrdost drahých kamenů podle Mohsovy stupnice.