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Scala di Mohs

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Friedrich Mohs

Lascala di Mohs è un criterio empirico per la valutazione delladurezza dei materiali. Prende il nome dalmineralogista tedescoFriedrich Mohs, che la fece nel1812. Essa assume come riferimento la durezza di dieciminerali numerati progressivamente da 1 a 10, tali che ciascuno è in grado di scalfire quello che lo precede ed è scalfito da quello che lo segue. Per determinare la durezza di un minerale non si fa altro che provare quale minerale della scala esso scalfisce e da quale è scalfito.

Il primo minerale della scala è iltalco, l'ultimo ildiamante. La scala di Mohs fornisce un valore puramente indicativo della durezza, in quanto la differenza reale di durezza tra due minerali successivi varia anche notevolmente. Per esempio ilcorindone (n. 9 di questa scala) è circa sei volte più duro deltopazio (n. 8), mentre il diamante (n. 10) risulta essere circa 140 volte più duro del corindone, come è stato messo in evidenza dalle prove sperimentali del mineralogistaAugust Rosiwal.

Esiste anche una scala assoluta di durezza, lascala di Rosiwal, che fornisce il valore reale della durezza, ottenuto con prove di laboratorio usando unosclerometro. In tale scala viene attribuita al corindone (minerale che comprende molte pietre preziose, tra cui ilrubino e lozaffiro) una durezza di riferimento pari a 1.000.

Negli ultimi anni è stato sviluppato unostrumento per valutare la resistenza al graffio dei materiali.[1]

La scala di Mohs nella pratica

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Diagramma semilogaritmico della Scala Mohs contro la durezza assoluta
TipoDurezza di MohsMineraleFormula chimicaDurezza assoluta[2]Immagine
Teneri
Si scalfiscono con l'unghia.
1TalcoMg3Si4O10(OH)21
2GessoCaSO4·2H2O3
Semiduri
Si rigano con una punta diacciaio.
3CalciteCaCO39
4FluoriteCaF221
5ApatiteCa5(PO4)3(OH,Cl,F)48
Duri
Non si rigano con una punta diacciaio.
6OrtoclasioKAlSi3O872
7QuarzoSiO2100
8TopazioAl2SiO4(OH,F)2200
9CorindoneAl2O3400
10DiamanteC1600

Per fare alcuni esempi, in questa scala la durezza di un'unghia è di 2,2, della punta di un coltello di acciaio da 5,1 a 5,5, delvetro da finestre da 5,6 a 6,5, di una lima da ferro di circa 6,5, dellaporcellana da 6 a 7; alcuni tipi diceramica, tra cui ilgrès porcellanato, possono raggiungere la durezza 8.

Livelli intermedi

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Di seguito viene riportata una tabella che presenta i vari livelli intermedi.

DurezzaSostanza o minerale
0,2–0,3cesio,rubidio
0,5–0,6litio,sodio,potassio
1talco
1,5gallio,stronzio,indio,stagno,bario,tallio,piombo,grafite,ghiaccio[3]
2gesso,nitruro di boro esagonale,[4]calcio,selenio,cadmio,zolfo,tellurio,bismuto
2,5–3oro,argento,alluminio,zinco,lantanio,cerio,giaietto,agalmatolite
3calcite,rame,arsenico,antimonio,torio,dentina
3,5ardesia,fosfofillite,platino
4fluorite,ferro,nichel
4–4,5acciaio
5apatite,zirconio,palladio,ossidiana
5,5berillio,molibdeno,afnio,vetro,cobalto
6ortoclasio,titanio,manganese,germanio,niobio,rodio,uranio
6–7quarzo fuso,pirite,silicio,rutenio,iridio,tantalio,opale,peridoto,tanzanite
7osmio,quarzo,renio,vanadio
7,5–8smeraldo,tungsteno,spinello
8topazio
8,5crisoberillo,cromo,nitruro di silicio,carburo di tantalio
9corindone,carburo di tungsteno
9–9,5carburo di silicio,carburo di titanio
9,5–10boro,nitruro di boro,stishovite
10diamante,carbonado
>10diamante nanocristallino (iperdiamante, fullerite superdura)

Note

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  1. ^(EN) M Wong, G.T Lim e A Moyse,A new test methodology for evaluating scratch resistance of polymers, inWear, vol. 256, n. 11-12, 2004-06, pp. 1214-1227,DOI:10.1016/j.wear.2003.10.027.URL consultato il 26 giugno 2020.
  2. ^ Mukherjee, Swapna,Applied Mineralogy: Applications in Industry and Environment, Springer Science & Business Media, 2012,ISBN 978-94-007-1162-4.
  3. ^"Ice is a mineral"Archiviato il 30 ottobre 2015 inInternet Archive. inExploring Ice in the Solar System. messenger-education.org
  4. ^ Lev I. Berger,Semiconductor Materials, Boca Raton, FL, First, 1996, p. 126,ISBN 978-0-8493-8912-2.

Bibliografia

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Voci correlate

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