MOHS-hardheidsschaal

De hardheidsschaal van Mohs is een relatieve maatstaf voor de krasbestendigheid van een mineraal of edelsteen. Als belangrijk instrument in de edelsteenkunde is de schaal van Mohs belangrijk voor het identificeren van edelstenen en het voorkomen van beschadigingen.

Waar komt de naam van de schaal van minerale hardheid vandaan?

De Duitse mineraloog en geoloog Friedrich Mohs ontwikkelde de schaal van Mohs in 1812. Destijds beperkte de classificatie van mineralen zich grotendeels tot de chemische samenstelling. Terwijl de oude geleerde Theophrastus de hardheid van edelstenen voor het eerst in 300 v.Chr. vergeleek, stelde Mohs de eerste officiële classificatielijst op.

Mohs stelde 10 ranglijsten op: 1 als laagste en 10 als hoogste. Het was algemeen bekend dat diamant de hardste steen ter wereld was, dus gebruikte hij die om 10 te vertegenwoordigen. Van daaruit verzamelde hij 9 gemakkelijker verkrijgbare mineralen met verschillende hardheden om elke ranglijst te bepalen.

Hoewel de hardheidsschaal van Mohs niet perfect is, is het een handig en essentieel hulpmiddel voor iedere edelsteenkundige of -liefhebber.

In deze gids leggen we uit waarom de Mohs-schaal belangrijk is, hoe je hem kunt gebruiken en waar elke edelsteen zich op de schaal bevindt – van de zachtste tot de hardste mineralen. Om te beginnen, hier is een kort overzicht van de MOHS-hardheidsschaal:

• 1: Talk

• 2: Gips

• 3: Calciet

• 4: Fluoriet

• 5: Apatiet

• 6: Veldspaat

• 7: Kwarts

• 8: Topaas

• 9: Korund

• 10: Diamant

En nu de rest!

Wat is de hardheid van een mineraal?

Je weet dat hardheid te maken heeft met krassen, maar wat is de definitie van een kras?

Volgens de definitie van "kras" op de hardheidsschaal van Mohs is dit een permanent, zichtbaar defect (of "ontwrichting"). Als de taaiheid van een steen (die hierna wordt behandeld) elastischer is en daarna terugkeert naar zijn oorspronkelijke vorm en uiterlijk, dan is er volgens de schaal van Mohs geen sprake van een kras.

Als Mineraal A Mineraal B kan krassen, zal Mineraal A een hogere rang krijgen dan Mineraal B.

Dus, is een mineraal met niveau 8 twee keer zo hard als een mineraal met niveau 4? Nee, maar dat is een veelvoorkomende misvatting! In werkelijkheid is de schaal van Mohs een kwalitatieve ordinale schaal.

Een kwali-wat nu? Een "kwalitatieve" schaal gebruikt kenmerken om iets ontelbaars te beschrijven, in plaats van een numerieke meting. "Ordinale" schalen zijn geordend op rang. Elk niveau is simpelweg hoger of lager dan een ander — je kunt ze niet precies met getallen vergelijken.

Simpel gezegd, de 1-10 op de schaal kan vervangen worden door AJ en zou de werking in principe hetzelfde zijn.

Ter vergelijking: de hardheid van saffier is 9, maar saffieren zijn twee keer harder dan topaas (8 op de hardheidsschaal van Mohs) en vier keer zachter dan diamant (10).

Unieke hardheidsniveaus

De basiswaarden van de 1-10 Mohs-hardheidsschaal zijn niet op alle mineralen van toepassing. Bovendien kunt u onregelmatigheden tegenkomen.

Ten eerste kunt u waarden zien die ergens tussenin liggen, bijvoorbeeld de hardheid van smaragd is 7,5.

Tussenliggende rangschikkingen zijn simpelweg specifiekere rangschikkingen op de schaal. In het geval van smaragd is de hardheid lager dan die van blauwe topaas (8), maar hoger dan die van rozenkwarts (7).

Een andere onregelmatigheid die u kunt zien is het hardheidsbereik .

De hardheid van opalen is bijvoorbeeld 5 tot 6,5. Waarom? Opalen hebben een wisselend watergehalte, waardoor hun samenstelling inconsistent is. Omdat de chemische samenstelling de hardheid kan beïnvloeden, kunnen drie verschillende opalen respectievelijk 5, 6 en 6,5 zijn.

Een andere factor die de Mohs-hardheid van edelstenen kan beïnvloeden, is verwering. Als omgevingsinvloeden (bijv. wind, regen, bacteriën, enz.) een mineraal aantasten, kan het zachter worden.

Ten slotte kunt u verschillende hardheidsniveaus in hetzelfde kristal zien.

Kyanietkristallen hebben bijvoorbeeld een hardheid van 5 op de ene as en 7 op de loodrechte as. De verschillende hardheidsniveaus ontstaan doordat de ene as zwakkere moleculaire bindingen heeft dan de andere.

Hardheid versus taaiheid

De meeste mensen hebben gehoord dat diamanten de sterkste steen zijn, maar is dat wel zo? De Mohs-schaal van diamant is 10, wat het het hardste mineraal ter wereld maakt.

Maar 'hardst' betekent niet 'onbreekbaar', omdat de schaal van Mohs geen taaiheidsschaal is.

Taaiheid (of taaiheid) beschrijft de weerstand van een mineraal tegen breken of afbrokkelen.

Diamanten hebben een broze taaiheid, wat betekent dat ze gemakkelijk breken. Er is een bekend gezegde: Een stalen hamer kan een diamant niet krassen, maar wel breken.

Laten we diamanten vergelijken met jade . De hardheid van jade is 6,5-7, dus het is gemakkelijker te krassen dan diamant. Jade is echter harder dan diamant, waardoor het gemakkelijker is om een diamant te breken dan een jade.

Afbeelding: Vickers-hardheidsmeter

Mohs versus andere hardheidsschalen

De schaal van Mohs is niet de enige hardheidsschaal voor edelstenen. Alternatieve schalen zijn onder andere Rockwell, Vickers, Knoop, Shore en Brinell. Elke schaal is het meest geschikt voor specifieke soorten materiaal. De meest populaire zijn Rockwell en Vickers.

De Rockwell-test gebruikt een "differentiële dieptemachine" om de hardheid van een inkeping te bepalen. Deze test meet hoe diep een inkeping is, gebaseerd op een initiële belasting, een licht verhoogde belasting en vervolgens een zware belasting. Het is de meest nauwkeurige hardheidstest, maar vereist geavanceerde apparatuur.

De Vickers-test is een microhardheids- of micro-indrukkingstest, die het meest geschikt is voor dunne of kleine proefstukken. Het Vickers-proces meet ook de indrukkingsdiepte, maar veel kleinere indrukkingen. De test vereist echter gladde, gepolijste proefstukken, geavanceerde apparatuur en berekeningen.

De Mohs-test wordt het vaakst gebruikt door edelsteenkundigen en liefhebbers, omdat deze test toegankelijker is, geen geavanceerde apparatuur of berekeningen vereist en het gemakkelijkst te begrijpen is.

Terug naar de schaal van Mohs-mineralen. Laten we eens kijken op welke rang elke edelsteen staat!

Mohs-schaal van hardheidstabel

Het zachtste mineraal op de schaal van Mohs is talk. Van daaruit hebben we de standaardreferentie voor de zachtste tot de hardste mineralen:

Natuurlijk zijn er meer dan tien soorten mineralen. Bovendien hebben ook niet-edelstenen zoals metaal, vingernagels, centen en glas een hardheidsmeting.

Laten we eens kijken naar een volledige hardheidsschaal - mineralen, edelstenen en andere items inbegrepen - van zachtst tot hardst:

• 1: Talk

• 1 - 2: Grafiet, Molybdeniet, Pyrofylliet

• 1 - 3: Bauxiet

• 1 - 5.5: Limoniet

• 1,5 - 2,5: Zwavel

• 2: Gips, Sylviet, Glauconiet

• 2 - 2,5: Haliet, Cinnaber, Chloriet, Vingernagel

• 2 - 3: Muscoviet

• 2,5 - 2,75: Galena

• 2,5 - 3: Zilver, Goud, Koper, Chalcociet, Biotiet

• 2,5 - 3,5: Bariet

• 3: Calciet, koperplaat

• 3 - 3.25: Bornite

• 3 - 3.5: Witheriet, Anhydriet

• 3 - 4: Vanadiniet

• 3 - 5: Serpentijn

• 3.5 - 4: Sphaleriet, Rhodochrosiet, Pyrrhotiet, Malachiet, Dolomiet, Cupriet, Chalcopyriet, Azuriet

• 3,5 - 4,5: Sideriet

• 3.5 - 5: Magnesiet

• 4: Fluoriet

• 4 - 7: Glas, Spijker

• 4.5 - 7: Kyaniet

• 4,5 - 5,5: Wollastoniet

• 5: Apatiet

• 5 - 5.5: Titaniet, Monaziet

• 5 - 6: Uraniniet, Turkoois, Ilmeniet, Hoornblende, Enstatiet

• 5 - 6.5: Magnetiet, Mesblad, Stalen vijl

• 5 - 7: Streepplaat

• 5.5 - 6: Sodaliet, Nefelien, Chromiet, Augiet, Arsenopyriet

• 5,5 - 6,5: Hematiet, Rhodoniet, Diopsied

• 6: Veldspaat

• 6 - 6.5: Rutiel, Pyriet, Prehniet, Nefriet Jade

• 6 - 7: Zoisiet, Epidoot, Cassiteriet

• 6 - 7.5: Marcasiet

• 6.5 - 7: Spodumeen, Olivijn (Peridot), Jadeiet, Jade, Chalcedoon

• 6,5 - 7,5: Sillimaniet, Granaat

• 7: Kwarts

• 7 - 7,5: Toermalijn, Stauroliet, Cordieriet (Ioliet)

• 7.5: Zirkoon, Euclase

• 7.5 - 8: Beryl

• 8: Topaas, Spinel

• 8.5: Chrysoberyl

• 9: Korund (robijn, saffier)

• 10: Diamant

Staat een bepaalde edelsteen niet in de lijst? Kijk dan naar de mineraalfamilie!

De hardheid van jaspis is bijvoorbeeld 6,5-7, net als die van alle chalcedoon- edelstenen. Sommige families zijn complexer, zoals veldspaat. De hardheid van labradoriet is bijvoorbeeld 6-6,5, in tegenstelling tot de standaardhardheid van 6 van de meeste veldspaatsoorten.

Waarom is de schaal van Mohs belangrijk?

Stel je voor dat je op reis gaat en wat edelsteensieraden meeneemt – bijvoorbeeld een amethistketting , diamanten oorbellen en een fluorietring. Je stopt al je sieraden in één zakje en gooit het in je koffer. Maar o nee! Bij het uitpakken zie je dat je fluoriet- en amethistedelstenen bekrast zijn.

Het bovenstaande scenario illustreert waarom het voor alle sieradenliefhebbers nuttig is om de hardheid van edelstenen en halfedelstenen te kennen. Als je had geweten dat de hardheid van amethist lager is dan die van diamant, en dat beide harder zijn dan fluoriet, had je krassen kunnen voorkomen door ze apart te bewaren.

Een ander gebied waar kennis over de hardheid van edelstenen cruciaal is, is het slijpen van edelstenen.

Lapidaristen kunnen niet zomaar de mooiste facetslijpvorm kiezen – ze moeten hun slijpvorm afstemmen op de hardheid, taaiheid en splijting van de edelsteen. Perfecte splijting, lage taaiheid en lage hardheid kunnen het polijsten en vormen van een edelsteen lastig maken, dus de juiste lapidaire techniek en expertise zijn cruciaal.

Het derde belangrijke gebruik van de hardheidsschaal van Mohs is identificatie.

Stel je voor dat je een liefhebber bent van stenen of edelstenen en op zoek bent naar edelstenen (ofwel "rotsjacht") in Californië, VS. Je ziet een groen mineraal waarvan je denkt dat het jade zou kunnen zijn – een waardevolle edelsteen! In de hoop het te kunnen verzilveren, breng je het naar een edelsteenkundige. Je hoop vervliegt als de edelsteenkundige onthult dat het geen jade is, maar verdite, een andere groene edelsteen met een veel lagere waarde.

U had uzelf een emotionele achtbaan kunnen besparen als u uw eigen hardheidstestgereedschap had meegenomen!

Hoe de hardheid van mineralen te testen

Hardheidstests zijn een eenvoudige eerste stap voor identificatie in het veld. Welke instrumenten worden gebruikt om de hardheid van een mineraal te testen?

Een standaard Mohs-hardheidstestkit bestaat uit een verdeelde container met 9 vakken, elk gevuld met ruwe kristallen van de eerste 1-9 hardheidsmineralen: talk, gips, calciet, fluoriet, apatiet, veldspaat, kwarts, topaas en korund. Diamanten zijn duur, dus die worden meestal weggelaten.

Een andere optie is een set scherpe, metalen hardheidstests. Deze testsets met twee uiteinden zijn vaak voorzien van een kleurcode en een label met de hardheidsgraad. Testsets met hardheidstests zijn compacter en maken nauwkeuriger en minder opvallende krassen. Ze zijn echter wel duurder dan standaard testsets.

Hardheidstest stap voor stap

Klaar om een Mohs-hardheidsmeter te worden? Laten we beginnen!

Neem je testkit, een onbekend mineraalmonster, een hardheidstabel volgens Mohs-methode en een notitieblok om de resultaten te noteren. Als je binnen bent, voer de test dan uit op een werktafel (geen mooi meubel) met een stevige bekleding, zoals rubber.

Stap 1: Kras met uw vingernagel over het monster.

Vingernagels hebben een hardheid van 2-2,5, dus als er een krasje achterblijft, heb je de opties beperkt tot mineralen tussen 1-2,5. Daarna kun je met gips en vervolgens met talk krassen.

Geen krasje? Ga naar stap 2.

Stap 2: Kras het monster open met gips of een prikker met een hardheid van 2 niveaus.

Houd het onbekende specimen met één hand vast terwijl het op de tafel rust. U kunt de onderkant (of een onopvallend, plat gedeelte) van het specimen het beste naar boven houden om te kunnen krassen.

Neem het testmineraal of de hardheidsprikker en plaats de scherpe kant tegen het monster. Houd het monster op zijn plaats en trek het testmineraal er stevig overheen. Voor de veiligheid kunt u het van uw lichaam af trekken.

Veeg eventueel vrijgekomen edelsteenstof weg en controleer op een kras. Er zou een zichtbare deuk in de steen moeten zitten, dus gebruik indien nodig een vergrootglas.

Nog steeds geen krasje? Ga naar stap 3.

Stap 3: Blijf testen met elke volgende mineraal- of hardheidstest.

Volg de instructies van stap 2, maar dan met het 3-laags materiaal, daarna het 4-laags materiaal, enzovoort totdat u een kras ziet.

Als u een kras ziet, noteer dan welk mineraal de kras heeft veroorzaakt en hoe hard deze is. U kunt dit controleren door het monster langs uw mineraal te slepen. Dit zou geen kras moeten achterlaten. Raadpleeg vervolgens uw Mohs-hardheidstabel om te zien welk mineraal uw monster zou kunnen zijn. Nog steeds niet zeker? Voer andere identificatietests uit om het probleem te achterhalen.

Pro-tips voor testen

Hier zijn nog enkele tips om een correcte hardheidstest uit te voeren:

• Controleer altijd of er een deuk in de kras zit en niet alleen een streep.

• Probeer minimaal middelgrote exemplaren te selecteren om te testen.

• Als u vermoedt dat een onbekend exemplaar aan weersinvloeden is blootgesteld, zoek dan een gebroken exemplaar met de beste glans om krassen op te maken.

• Insluitsels of oppervlaktevlekken kunnen verwarrende resultaten opleveren. Als u vermoedt dat dit het geval is, kras dan een ander deel van het monster.

• Vergeet niet dat u de krastest altijd meer dan één keer kunt uitvoeren!

Daarmee bent u helemaal klaar om te gaan testen!

Dat is niet zo moeilijk, toch?

De voordelen van het kennen van de hardheidsschaal van Mohs gaan verder dan alleen edelsteenkundigen of -studenten. Iedereen die sieraden koopt, kan zijn edelstenen laten glanzen door rekening te houden met de hardheidsschaal van edelstenen bij het bewaren.

Als je eenmaal begint met testen, wie weet? Misschien ontdek je wel dat edelsteenkunde je ware roeping is! Wil je meer weten over het testen van edelstenen? Leer dan de vier essentiële testtools kennen!

Alle edelstenen, benodigdheden en sieraden die u nodig heeft, vindt u hier bij Gem Rock Auctions!

BEKIJK ONZE BESTE EDELSTENEN

Sapphire

Tourmaline

Emerald

Tanzanite