Что такое «Шкала Мооса»?

Кто на свете всех... твёрже? Это вовсе не праздный вопрос. У технических специалистов практическая цель: какой материал каким можно обрабатывать, а какой отложить в сторонку? Шкалу относительной твёрдости минералов, то есть рейтинг минералов по твёрдости, придумал немецкий минералог и геолог Карл Фридрих Христиан Моос. В 1811 году он предложил выбрать 10 эталонных минералов, расположив их по мере возрастания твёрдости. А твёрдость остальных сравнивать с эталонными.

Итак, Шкала Мооса (минералогическая шкала твёрдости) это набор эталонных минералов для определения твёрдости методом царапания. В качестве эталонов приняты 10 минералов, расположенных в порядке возрастающей твёрдости.

Значения шкалы от 1 до 10 соответствуют 10 достаточно распространённым минералам от талька до алмаза. Твёрдость минерала измеряется путём поиска самого твёрдого эталонного минерала, который он может поцарапать; и/или самого мягкого эталонного минерала, который царапает данный минерал. Например, если минерал царапается апатитом, но не флюоритом, то его твёрдость находится в диапазоне от 4 до 5.

Предназначена для грубой сравнительной оценки твёрдости материалов по системе мягче-твёрже. Испытываемый материал либо царапает эталон и его твёрдость по шкале Мооса выше, либо царапается эталоном и его твёрдость ниже эталона. Таким образом, шкала Мооса информирует только об относительной твёрдости минералов. Например, корунд (9) в 2 раза твёрже топаза (8), но при этом почти в 4 раза менее твёрдый, чем алмаз (10). В приведённой ниже таблице приведено соответствие твёрдости по шкале Мооса с абсолютной твёрдостью, измеренной склерометром.

Как вы догадываетесь, точность характеристик у Мооса была весьма приблизительной, но его шкала твёрдости прижилась и используется по сей день, несмотря на то, что появились новые методы измерений, специальные инструменты и более точные параметры измерения твёрдости. Вероятно, дело в удачно выбранных эталонных минералах. Так что же это за ступеньки в лестнице твёрдости по Моосу?

Твёрдость по Моосу	Эталонный минерал	Абсолютная твёрдость	Изображение	Обрабатываемость	Другие минералы с аналогичной твёрдостью
1	Тальк (Mg3Si4O10(OH)2)	1	Общественное достояние, Ссылка	Царапается ногтём	Графит
2	Гипс (CaSO4•2H2O)	3	Автор: Didier Descouens - собственная работа, CC BY-SA 4.0, Ссылка	Царапается ногтём	Галит, хлорит, слюда
3	Кальцит (CaCO3)	9	Автор: Jarno from Rotterdam, Netherlands - Calcite, CC BY 2.0, Ссылка	Царапается медью	Биотит, золото, серебро
4	Флюорит (CaF2)	21	Автор: Изначально этот файл был загружен участником H из английский Википедия - Перенесено с en.wikipedia на Викисклад., CC BY 2.5, Ссылка	Легко царапается ножом, оконным стеклом	Доломит, сфалерит
5	Апатит (Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-))	48	Автор: OG59 - собственная работа, Общественное достояние, Ссылка	С усилием царапается ножом, оконным стеклом	Гематит, лазурит
6	Ортоклаз (KAlSi3O8)	72	Автор: Didier Descouens - собственная работа, CC BY-SA 4.0, Ссылка	Царапает стекло. Обрабатывается напильником	Опал, рутил
7	Кварц (SiO2)	100	Автор: Didier Descouens - собственная работа, CC BY-SA 3.0, Ссылка	Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло	Гранат, турмалин
8	Топаз (Al2SiO4(OH-,F-)2)	200	Автор: Wela49, CC BY-SA 3.0, Ссылка	Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло	Берилл (гелиодор, аквамарин, изумруд), шпинель
9	Корунд (Al2O3)	400	Общественное достояние, Ссылка	Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло	Разновидности корунда - (сапфир, рубин), карбид вольфрама
10	Алмаз (C)	1600	Автор: Unknown USGS employee - Original source: USGS "Minerals in Your World" website. Direct image link: [1], Общественное достояние, Ссылка	Режет стекло	Эльбор

Помимо шкалы Мооса есть и другие методы определения твёрдости, но различные шкалы твёрдости нельзя однозначно соотнести друг с другом. Практикой приняты несколько более точных систем измерения твёрдости материалов, таких как: твёрдость по Бринеллю, твёрдость по Виккерсу, твёрдость по Шору, твёрдость по Роквеллу. Но ни одна из которых не покрывает весь спектр шкалы Мооса.