Skala Mohsa to 10-punktowa skala stworzona przez Carla Friedricha Mohsa w 1812 roku, która umożliwia porównanie twardości minerałów. Skala daje jakościową, a nie ilościową ocenę twardości konkretnego kamienia.
Historia stworzenia
Do stworzenia skali Mohs użył 10 minerałów odniesienia – talku, gipsu, kalcytu, fluorytu, apatytu, ortoklazu, kwarcu, topazu, czerwonego korundu i diamentu. Ułożył minerały w kolejności rosnącej twardości, przyjmując za punkt wyjścia to, że twardszy minerał rysuje bardziej miękki. Na przykład kalcyt rysuje gips, a fluoryt rysuje kalcyt, a wszystkie te minerały powodują kruszenie talku. Tak więc minerały otrzymały odpowiednie wartości twardości w skali Mohsa: kreda -1, gips - 2, kalcyt - 3, fluoryt - 4. Dalsze badania wykazały, że szkłem zarysowuje się minerały o twardości poniżej 6 powyżej 6 drapania szkła. Twardość szkła w tej skali wynosi około 6,5.
Kamienie o twardości większej niż 6 są cięte diamentem.
Skala Mohsasłuży jedynie do zgrubnej oceny twardości minerałów. Bardziej dokładnym wskaźnikiem jest twardość bezwzględna.
Lokalizacja minerałów w skali Mohsa
Minerały na skali są ułożone według twardości. Najmiększy ma twardość 1, rysuje paznokciem np. talk (kreda). Dalej pojawiają się twardsze minerały - uleksyt, bursztyn, muskowit. Ich twardość w skali Mohsa jest niska – 2. Takie miękkie minerały nie są polerowane, co ogranicza ich zastosowanie w jubilerstwie. Piękne kamienie o niskiej twardości są ozdobne i zazwyczaj są niedrogie. Często robi się z nich pamiątki.
Minerały o twardości od 3 do 5 można łatwo zarysować nożem. Jet, rodochrozyt, malachit, rodonit, turkus, jadeit to często cięte kaboszony, dobrze wypolerowane (zwykle przy użyciu tlenku cynku). Te minerały nie są odporne na wodę.
Twarde minerały jubilerskie, diamenty, rubiny, szmaragdy, szafiry, topazy i granaty są przetwarzane w zależności od przezroczystości, koloru, obecności zanieczyszczeń. Na przykład rubiny lub szafiry w kształcie gwiazdy to oszlifowane kaboszony, aby podkreślić niezwykłość kamienia, odmiany przezroczyste wycinane są w owale, kółka lub krople, jak diamenty.
| Twardość Mohsa | Przykłady minerałów |
| 1 | Talk, grafit |
| 2 | Uleksyt, muskowit, bursztyn |
| 3 | Biotyt, chryzokola, odrzutowiec |
| 4 | Rodochrozyt, fluoryt, malachit |
| 5 | Turkus, rodonit, lapis lazuli, obsydian |
| 6 | Benitoit, larimar, kamień księżycowy, opal, hematyt, amazonit, labradoryt |
| 7 | Ametyst, granat, odmiany turmalinu indicolite, verdelit, rubellite, schorl), morion, agat, awenturyn, cytryn |
| 8 | Zielony korund (szmaragd), heliodor, topaz, paintit, taaffeite |
| 9 | Czerwony korund (rubin), niebieski korund (szafir), leukosapphire |
| 10 | Diament |
Kamienie szlachetne
Wszystkie minerały o twardości mniejszej niż 7 są uważane za miękkie, te powyżej 7 są uważane za twarde. Twarde minerały można ciąć diamentami, różnorodność możliwych cięć, przezroczystość i rzadkość sprawiają, że idealnie nadają się do wykorzystania w biżuterii.
Twardość diamentu w skali Mohsa wynosi 10. Diamenty są fasetowane w taki sposób, aby podczas obróbki ubytek masy kamienia był minimalny. Oszlifowany diament nazywany jest diamentem. Ze względu na wysoką twardość i odporność na wysokie temperatury diamenty są praktycznie wieczne.
Twardość rubinu i szafiru jest nieco niższa niż twardość diamentu i wynosi 9 w skali Mohsa. Wartość tych kamieni, podobnie jak szmaragdów, zależy od koloru, przezroczystości i ilości defektów - im bardziej przezroczysty kamień, im intensywniejszy kolor i im mniej pęknięć, tym wyższa cena.
Kamienie półszlachetne
Nieco niżej niż diament i korund cenione są topazy i granaty. Ich twardość w skali Mohsa wynosi7-8 punktów. Kamienie te dobrze nadają się do cięcia diamentów. Cena zależy bezpośrednio od koloru. Im bogatszy kolor topazu lub granatu, tym droższy będzie kosztował produkt. Najbardziej cenione są niezwykle rzadkie żółte topazy i fioletowe granaty (majoryty). Ostateczny kamień jest tak rzadki, że może być wart więcej niż czysty diament.
Kolorowe turmaliny: różowy (rubellite), niebieski (indicolite), zielony (verdelite), turmalin arbuzowy są również klasyfikowane jako kamienie półszlachetne. Wysokiej jakości przezroczyste turmaliny są bardzo rzadkie w przyrodzie, dlatego czasami są znacznie droższe niż piropy i niebieskie topazy, a kolekcjonerzy nie męczą się polowaniem na arbuzy (różowo-zielone) kamienie. Twardość kamieni w skali Mohsa jest dość wysoka i wynosi 7-7,5 punktu. Kamienie te dobrze nadają się do polerowania, nie zmieniają koloru, a znalezienie biżuterii z jasnym przezroczystym turmalinem to prawdziwy sukces.
Czarna odmiana turmalinu (shorl) należy do kamieni ozdobnych. Schorl to twardy, ale kruchy kamień, który łatwo pęka podczas obróbki. Z tego powodu czarne turmaliny są najczęściej sprzedawane na surowo. Sherl jest uważany za najsilniejszy ochronny talizman.
Zastosowania przemysłowe
Minerały i skały o dużej twardości są szeroko stosowane w przemyśle. Na przykład twardość granitu w skali Mohsa wynosi od 5 do 7, w zależności od ilości zawartej w nim miki. Ta twarda skała jest szeroko stosowana w budownictwie jako materiał wykończeniowy.
Bezbarwne szafiry lub leukozafiry, pomimo wysokiej twardości i względnej rzadkości, nie są poszukiwane przez jubilerów, ale są szeroko stosowane w laserach i innych instalacjach optycznych.
Praktyczne zastosowanie wagi
Pomimo faktu, że skala twardości Mohsa daje jedynie ocenę jakościową, a nie ilościową, jest szeroko stosowana w geologii. Korzystając ze skali Mohsa, geolodzy i mineralogowie mogą z grubsza zidentyfikować nieznaną skałę na podstawie jej podatności na zarysowanie nożem lub szkłem. Prawie wszystkie źródła referencyjne wskazują twardość minerałów w skali Mohsa, a nie ich twardość bezwzględną.
W biżuterii, skala Mohsa jest również szeroko stosowana. Twardość kamienia determinuje sposób jego obróbki, możliwe opcje szlifowania oraz niezbędne do tego narzędzia.
Inne skale twardości
Skala Mohsa nie jest jedyną skalą twardości. Istnieje kilka innych skal opartych na odporności minerałów i innych materiałów na odkształcenia. Najbardziej znaną z nich jest skala Rockwella. Metoda Rockwella jest prosta – polega na pomiarze głębokości wnikania identyfikatora w głąb badanego materiału. Końcówka diamentowa jest zwykle używana jako identyfikator. Warto zauważyć, że minerały są rzadko badane metodą Rockwella, zwykle stosuje się ją do metali i stopów.
Krótkie skale twardości są zbudowane w podobny sposób. Metoda Shore'a pozwala określić twardość obu metali oraz bardziej elastycznąmateriały (guma, plastik).
