Scala di durezza MOHS

La scala di durezza di Mohs è una misura relativa della resistenza di un minerale o di una pietra preziosa ai graffi. Come strumento principale in gemmologia, la scala di Mohs è importante per identificare le pietre preziose e prevenirne il danneggiamento.

Da dove deriva il nome della scala di durezza dei minerali?

Il mineralogista e geologo tedesco Friedrich Mohs creò la scala di Mohs nel 1812. All'epoca, la maggior parte delle classificazioni dei minerali si limitava alla composizione chimica. Mentre l'antico studioso Teofrasto confrontò per primo la durezza delle gemme nel 300 a.C., Mohs creò la prima classificazione ufficiale.

Mohs stabilì 10 classifiche: 1 come il valore più basso e 10 come il più alto. Era risaputo che il diamante fosse la pietra più dura del mondo, quindi lo usò per rappresentare il numero 10. Da lì, raccolse 9 minerali più facilmente reperibili con diversi livelli di durezza per stabilire ciascuna classifica.

Sebbene la scala di durezza di Mohs non sia perfetta, è uno strumento utile ed essenziale per qualsiasi gemmologo o appassionato.

In questa guida, spiegheremo perché la scala di Mohs è importante, come usarla e dove si colloca ogni pietra preziosa, dai minerali più teneri a quelli più duri. Per iniziare, ecco una rapida panoramica della scala di durezza MOHS:

• 1: Talco

• 2: Gesso

• 3: Calcite

• 4: Fluorite

• 5: Apatite

• 6: Feldspato

• 7: Quarzo

• 8: Topazio

• 9: Corindone

• 10: Diamante

Ora passiamo al resto!

Cos'è la durezza di un minerale?

Sai che la durezza è correlata al graffio, ma come definiamo un graffio?

La definizione di "graffio" della scala di durezza Mohs è un difetto permanente e visibile (o "dislocazione"). Se la durezza di una pietra (di cui si parlerà più avanti) è più elastica e in seguito torna alla sua forma e aspetto originali, allora non si tratta di un graffio secondo la scala di durezza Mohs.

Quando il minerale A riesce a scalfire il minerale B, il minerale A avrà un punteggio più alto del minerale B.

Quindi, un minerale di livello 8 ha una durezza doppia rispetto a uno di livello 4? No, ma è un luogo comune! In realtà, la scala di Mohs è una scala ordinale qualitativa.

Un quali-cosa ora? Una scala "qualitativa" utilizza i tratti per descrivere qualcosa di non numerabile, piuttosto che una misurazione numerica. Le scale "ordinali" sono ordinate per rango. Ogni livello è semplicemente superiore o inferiore a un altro: non è possibile confrontarli con precisione con i numeri.

In parole povere, la scala da 1 a 10 potrebbe essere sostituita da AJ e funzionare sostanzialmente allo stesso modo.

Per dare un'idea, la durezza dello zaffiro è 9, ma gli zaffiri sono 2 volte più duri del topazio (8 sulla scala di durezza di Mohs) e 4 volte più morbidi del diamante (10).

Livelli di durezza unici

I valori base della scala di durezza Mohs da 1 a 10 non sono validi per tutti i minerali e potrebbero presentare alcune irregolarità.

Innanzitutto, potresti trovare valori intermedi , come la durezza dello smeraldo, pari a 7,5.

Le classificazioni intermedie sono semplicemente valutazioni più specifiche sulla scala. Nel caso dello smeraldo, la sua durezza è inferiore a quella del topazio blu (8) ma superiore a quella del quarzo rosa (7).

Un'altra irregolarità che potresti notare è l' intervallo di durezza .

Ad esempio, la durezza dell'opale è compresa tra 5 e 6,5. Perché? Gli opali hanno un contenuto d'acqua variabile, il che rende la loro composizione incoerente. Poiché la composizione chimica può influenzare la durezza, tre opali diversi potrebbero avere rispettivamente 5, 6 e 6,5.

Un altro fattore che può influenzare la durezza Mohs di una pietra preziosa è l'esposizione agli agenti atmosferici. Se agenti ambientali (ad esempio vento, pioggia, batteri, ecc.) logorano un minerale, questo può diventare più morbido.

Infine, è possibile che sullo stesso cristallo siano presenti diversi livelli di durezza.

I cristalli di cianite , ad esempio, hanno una durezza di 5 su un asse e 7 sull'asse perpendicolare. I diversi livelli di durezza si verificano perché un asse presenta legami molecolari più deboli dell'altro.

Durezza vs. Tenacità

Molti hanno sentito dire che i diamanti sono le pietre più resistenti, ma è vero? Il diamante ha un valore 10 nella scala di Mohs, il che lo rende il minerale più duro al mondo.

Tuttavia, "più duro" non significa "indistruttibile", perché la scala di Mohs non è una scala di tenacità.

La tenacità (o tenacia) descrive la resistenza di un minerale alla rottura o alla scheggiatura.

I diamanti hanno una durezza fragile, il che significa che si rompono facilmente. C'è un detto comune: un martello d'acciaio non può graffiare un diamante, ma può romperlo.

Confrontiamo i diamanti con la giada giadeite. La durezza della giada è 6,5-7, quindi è più facile da graffiare rispetto al diamante. Tuttavia, la giada è più resistente del diamante, quindi è più facile rompere un diamante che una giada.

Immagine: Durometro Vickers

Scale di durezza di Mohs e altre scale di durezza

La scala di Mohs non è l'unica scala di durezza delle pietre preziose. Scale alternative includono Rockwell, Vickers, Knoop, Shore e Brinell. Ogni scala è più utile per specifici tipi di materiale. Le più diffuse sono Rockwell e Vickers.

Il test Rockwell utilizza una "macchina a profondità differenziale" per determinare la durezza dell'indentazione. Misura la profondità di un'indentazione, applicando un carico preliminare, un carico leggermente maggiore e infine un carico maggiore. È il test di durezza più accurato, ma richiede attrezzature avanzate.

Il test Vickers è un test di microdurezza o microindentazione, ideale per campioni sottili o di piccole dimensioni. Il processo Vickers misura anche la profondità di indentazione, ma su campioni molto più piccoli. Tuttavia, il test richiede campioni lisci e lucidati, attrezzature avanzate e calcoli matematici.

Il test di Mohs è quello più utilizzato dai gemmologi e dagli appassionati perché è più accessibile, non richiede strumenti o calcoli avanzati ed è il più semplice da comprendere.

Torniamo alla scala di Mohs dei minerali: vediamo dove si colloca ogni pietra preziosa!

Tabella della scala di durezza di Mohs

Il minerale più tenero sulla scala di Mohs è il talco. Da lì, abbiamo il riferimento standard per i minerali dal più tenero al più duro:

Naturalmente, esistono più di dieci tipi di minerali. Inoltre, anche oggetti non preziosi come metallo, unghie, monetine e vetro hanno misure di durezza.

Diamo un'occhiata a una scala di durezza completa, minerali, pietre preziose e altri elementi inclusi, dal più morbido al più duro:

• 1: Talco

• 1 - 2: Grafite, Molibdenite, Pirofillite

• 1 - 3: Bauxite

• 1 - 5.5: Limonite

• 1,5 - 2,5: Zolfo

• 2: Gesso, Silvite, Glauconite

• 2 - 2.5: Halite, Cinabro, Clorito, Unghia

• 2 - 3: Moscovita

• 2,5 - 2,75: Galena

• 2.5 - 3: Argento, Oro, Rame, Calcocite, Biotite

• 2.5 - 3.5: Barite

• 3: Calcite, Lamiera di rame

• 3 - 3.25: Bornite

• 3 - 3.5: Witherite, Anidrite

• 3 - 4: Vanadinite

• 3 - 5: Serpentino

• 3,5 - 4: Sfalerite, rodocrosite, pirrotite, malachite, dolomite, cuprite, calcopirite, azzurrite

• 3.5 - 4.5: Siderite

• 3.5 - 5: Magnesite

• 4: Fluorite

• 4 - 7: Vetro, Chiodo

• 4.5 - 7: Cianite

• 4.5 - 5.5: Wollastonite

• 5: Apatite

• 5 - 5.5: Titanite, Monazite

• 5 - 6: Uraninite, Turchese, Ilmenite, Orneblenda, Enstatite

• 5 - 6.5: Magnetite, Lama di coltello, Lima d'acciaio

• 5 - 7: Piatto strisciante

• 5.5 - 6: Sodalite, Nefelina, Cromite, Augite, Arsenopirite

• 5,5 - 6,5: Ematite, Rodonite, Diopside

• 6: Feldspato

• 6 - 6.5: Rutilo, Pirite, Prehnite, Giada Nefrite

• 6 - 7: Zoisite, Epidoto, Cassiterite

• 6 - 7.5: Marcasite

• 6.5 - 7: Spodumene, Olivina (Peridoto), Giadeite, Giada, Calcedonio

• 6,5 - 7,5: Sillimanite, Granato

• 7: Quarzo

• 7 - 7,5: Tormalina, Staurolite, Cordierite (Iolite)

• 7.5: Zircone, Euclase

• 7.5 - 8: Berillo

• 8: Topazio, Spinello

• 8.5: Crisoberillo

• 9: Corindone (Rubino, Zaffiro)

• 10: Diamante

Non vedi una gemma in particolare nell'elenco? Controlla la sua famiglia minerale!

Ad esempio, la durezza del diaspro è 6,5-7, la stessa di tutte le gemme di calcedonio . Alcune famiglie sono più complesse, come il feldspato. La durezza della labradorite , ad esempio, è 6-6,5, a differenza del valore standard di 6 della maggior parte dei feldspati.

Perché la scala di Mohs è importante?

Diciamo che stai per partire per un viaggio e porti con te dei gioielli con pietre preziose , magari una collana di ametista , degli orecchini di diamanti e un anello di fluorite. Metti tutti i gioielli in un sacchetto e lo butti in valigia. Ma oh no! Quando disfi le valigie, vedi che le gemme di fluorite e ametista sono graffiate.

Lo scenario sopra descritto è un esempio del perché conoscere la durezza di qualsiasi pietra preziosa o semipreziosa sia utile per tutti gli amanti dei gioielli. Se avessi saputo che la durezza dell'ametista è inferiore a quella del diamante, ed entrambe sono più dure della fluorite, avresti potuto evitare graffi conservandole separatamente.

Un altro ambito in cui la conoscenza della durezza delle gemme è fondamentale è la lavorazione lapidaria (taglio delle gemme).

I lapidari non possono semplicemente scegliere il taglio sfaccettato più bello: devono pianificare il taglio in base alla durezza, alla tenacità e alla sfaldatura della gemma. Una sfaldatura perfetta, una bassa tenacità e una bassa durezza possono rendere complicata la lucidatura e la modellatura di una gemma, quindi una tecnica e una competenza lapidaria adeguate sono fondamentali.

Il terzo importante utilizzo della scala di durezza di Mohs è l'identificazione.

Immagina di essere un appassionato di pietre o gemme a caccia di gemme (o "rockhounding") in California, USA. Vedi un minerale verde che pensi possa essere giada: una gemma preziosa! Sperando di ricavarne qualcosa, lo porti da un gemmologo. Le tue speranze svaniscono quando il gemmologo rivela che non si tratta di giada, ma di verdite, un'altra gemma verde dal valore molto inferiore.

Ti saresti risparmiato le montagne russe di emozioni se avessi portato con te i tuoi strumenti per la prova di durezza!

Come testare la durezza dei minerali

La prova di durezza è un primo passo semplice per l'identificazione sul campo. Quali strumenti vengono utilizzati per testare la durezza di un minerale?

Un kit standard per la prova di durezza Mohs è composto da un contenitore diviso in 9 scomparti, ognuno dei quali contiene cristalli grezzi dei primi 1-9 minerali con la durezza più alta: talco, gesso, calcite, fluorite, apatite, feldspato, quarzo, topazio e corindone. I diamanti sono costosi, quindi in genere vengono esclusi.

Un'altra opzione è un set di affilati plettri metallici per la misurazione della durezza. Questi plettri a doppia estremità sono spesso codificati a colori ed etichettati con ogni grado di durezza. I plettri per la misurazione della durezza sono più compatti e più efficaci nel creare graffi precisi e meno evidenti. Tuttavia, sono più costosi dei kit di prova standard.

Prova di durezza passo dopo passo

Pronti a diventare durometri Mohs? Iniziamo!

Prepara il kit per il test, il campione di minerale sconosciuto, la tabella di durezza di Mohs e un blocco note per annotare i risultati. Se ti trovi in un ambiente chiuso, esegui il test su un tavolo da lavoro (non su un mobile elegante) con un rivestimento robusto, come la gomma.

Fase 1: Grattare il campione con l'unghia.

Le unghie hanno una durezza di 2-2,5, quindi se lasciano un graffio, hai ristretto le opzioni a minerali tra 1 e 2,5. Da lì, gratta con il gesso, poi con il talco.

Nessun graffio? Passa al punto 2.

Fase 2: Graffiare il campione con gesso o con un punteruolo con durezza pari a 2 livelli.

Tieni il campione sconosciuto con una mano mentre è appoggiato sul tavolo. Potresti voler tenere la parte inferiore (o qualsiasi area piatta e poco visibile) del campione rivolta verso l'alto per grattarlo.

Prendi il minerale di prova o il plettro per la durezza e appoggia il bordo affilato sul campione. Mantenendo il campione in posizione, trascina con fermezza il minerale di prova sul campione. Per sicurezza, trascinalo lontano dal corpo.

Rimuovi la polvere di pietra preziosa prodotta e controlla che non vi siano graffi. Dovrebbe presentare una tacca visibile, quindi usa una lente d'ingrandimento se necessario.

Ancora nessun graffio? Vai al passaggio 3.

Fase 3: Continuare il test con ogni successivo campione di minerale o durezza.

Segui le istruzioni del passaggio 2 ma con il materiale a 3 livelli, poi con quello a 4 livelli e così via finché non vedi un graffio.

Quando vedi un graffio, annota il minerale che lo ha causato e la sua durezza. Puoi ricontrollare strisciando il campione contro il minerale, che non dovrebbe lasciare graffi. Da lì, puoi fare riferimento alla tabella di durezza Mohs per vedere a quale minerale potrebbe appartenere il tuo campione. Ancora incerto? Esegui altri test di identificazione per restringere il campo.

Suggerimenti professionali per i test

Ecco alcuni ulteriori suggerimenti per garantire un test di durezza corretto:

• Controllare sempre che nel graffio non ci sia una rientranza, non solo una striscia.

• Cercare di scegliere almeno esemplari di medie dimensioni da testare.

• Se sospetti che un esemplare sconosciuto possa essere stato esposto agli agenti atmosferici, trova un pezzo rotto con la lucentezza migliore per grattarlo.

• Inclusioni o imperfezioni superficiali possono causare risultati confusi. Se si ritiene che ciò possa essere il problema, grattare un'area diversa del campione.

• Non dimenticare che puoi sempre ripetere il test più di una volta!

Fatto questo, sei pronto per iniziare a provare!

Non è troppo difficile, vero?

I vantaggi di conoscere la scala di durezza Mohs non sono riservati solo agli esperti o agli studenti di gemmologia. Chiunque voglia acquistare gioielli può preservare la brillantezza delle proprie pietre preziose tenendo conto della scala di durezza quando li conserva.

Una volta che inizi a testare, chissà? Forse scoprirai che la gemmologia è la tua vera vocazione! Se vuoi saperne di più sull'analisi delle pietre preziose, scopri i quattro strumenti essenziali !

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