モース硬度スケール試験
1 - 滑石 Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂
TOT層間の弱いファンデルワールス結合による{001}完全へき開を持つ層状珪酸塩。低表面エネルギーと異方性光学性質による脂肪光沢。変形は結合破断を最小限に層の並進によって起こり、基準硬度の基準を定義。
2 - 石膏 CaSO₄·2H₂O
単斜対称性と{010}完全へき開を持つ水和硫酸カルシウム。H₂O分子間の水素結合とイオン性Ca-SO₄相互作用が中間硬度を作り出す。バサナイトへの脱水は引っかき中に機械的性質と結晶構造を変化させる。
3 - 方解石
銅貨で傷つく。酸で泡立ち。最も一般的な炭酸塩鉱物。
4 - 蛍石
完全八面体へき開。しばしばUV光下で蛍光。広い色範囲。
5 - 燐灰石
歯と骨の必須成分。重要な燐酸塩鉱物。
6 - 正長石
一般的な長石。花崗岩の主要成分。90°での良好へき開。
7 - 石英
へき開なし、貝殻状破断。地殻で最も一般的な鉱物。
8 - トパーズ
完全底面へき開。重要な宝石。高屈折率。
9 - コランダム
ルビーとサファイアの変種。2番目に硬い天然物質。へき開なし。
10 - ダイヤモンド
最も硬い天然物質。完全八面体へき開。究極の研磨材。
💅 爪(2.5)
滑石や石膏のような非常に軟らかい鉱物を試験。正確な結果のために清潔な爪が不可欠。
🪙 銅貨(3.5)
方解石と類似の炭酸塩を区別。最良の結果のために清潔で未コーティングの硬貨を使用。
🔪 鋼ナイフ(5.5)
最も有用な野外道具。軟らかい鉱物と硬い鉱物を分離。高品質の鋼刃を使用。
🪟 ガラス板(5.5)
鋼ナイフの代替。窓ガラスまたは顕微鏡スライド。明確な傷を示す。
🔧 鋼やすり(6.5)
中程度硬さの鉱物を試験。硬化鋼やすりが一貫した結果を与える。
💎 硬度鉛筆
正確な硬度値を持つ専門セット。最も正確な野外方法。
- 新鮮で風化していない表面を選択
- しっかりと制御された圧力を適用
- 鉱物表面に試験道具を引く
- 実際の傷を検査(粉末残留物ではない)
- 両方向を試験 - 鉱物が道具を傷つける vs 道具が鉱物を傷つける
- 試験間で表面を清浄
- 粉末残留物を傷と間違える
- 風化または変質した表面で試験
- 不十分な圧力の使用
- 相互硬度を試験しない
- 結晶面の変異を無視
🟢 軟らかい鉱物(1-3)
爪または銅貨で傷つく。滑石、石膏、方解石を含む。しばしば脂肪質またはチョーク質に感じる。
🟡 中程度の鉱物(4-6)
ナイフで傷つき、ガラスに傷をつける。蛍石、燐灰石、長石を含む。最も一般的な範囲。
🔴 硬い鉱物(7+)
鋼に傷をつけ、非常に耐久性。石英、ガーネット、コランダムを含む。優秀な研磨材。
💰 金 vs 黄鉄鉱
金: 硬度2.5-3、展性。黄鉄鉱: 硬度6-6.5、脆性。決定的試験。
💎 ダイヤモンド vs ガラス
ダイヤモンド: 硬度10、すべての材料に傷をつける。ガラス: 硬度約5.5、鋼で傷つく。
🧂 岩塩 vs カイナイト
両方とも塩味だが、岩塩: 2.5、カイナイト: 2。微細だが測定可能な差。
🔗 結合強度
共有結合(ダイヤモンド)はイオン結合(岩塩)より強い。金属結合は大幅に変化。
🏗️ 結晶構造
3D骨格(石英)は層構造(雲母)より硬い。充填密度が重要。
⚛️ 原子サイズ
小さい原子はより密に充填し、硬度を増加。ダイヤモンド(炭素)vs黒鉛を比較。
🗡️ 藍晶石
長さに平行で硬度5、長さに垂直で7。方向性硬度の古典的例。
💎 ダイヤモンド
わずかな方向変化。一部の面が他より硬い。切断に重要。
🔷 方解石
異なる結晶面で硬度が変化。へき開面はより軟らかく見える場合がある。
🔧 研磨材
硬度が研磨材の使用を決定。ダイヤモンド(10)は切断用、ガーネット(7-8)はサンドペーパー用。
💎 宝石
硬度は耐久性と価値に影響。エメラルド(7.5-8)はルビー(9)より軟らか。
🏗️ 建設
骨材硬度はコンクリート強度に影響。石英砂が軟らかい石灰岩より好まれる。
🔨 ビッカース硬度
測定された荷重でのダイヤモンドピラミッド圧子。数値硬度値を提供。
📏 ヌープ硬度
細長いダイヤモンド圧子。脆性材料と薄断面により良い。
🎯 ナノインデンテーション
超小規模試験。個別の鉱物粒の硬度を測定可能。
- 既知の鉱物試料で最初に練習
- 傷と粉末残留物を区別することを学習
- 各試料で複数の領域を試験
- 適切な圧力の筋肉記憶を構築
- 試験道具を清潔で鋭利に保つ
- 試料を試験する前に常に許可を得る
- 貴重または博物館の試料の試験を避ける
- 可能な時は目立たない領域を試験
- 試験が試料に損傷を与えることを認識
- 明確な結果に必要な最小限の力を使用