모스 경도 척도 시험

야외에서의 실용적 경도 시험
1812년 프리드리히 모스에 의해 개발된 모스 경도 척도는 광물 경도 시험의 표준 방법으로 현재까지 사용되고 있습니다. 이 1부터 10까지의 상대적 척도는 광물 식별에서 가장 신뢰할 수 있는 진단 성질 중 하나를 제공하며 모든 야외 지질학자에게 필수적입니다.
암석 식별 📖 15분 읽기 🟡 중급
"경도는 위대한 균등화 요소입니다 - 색상 변화를 뚫고 기본적 성질을 드러냅니다."
— 로버트 김 박사, 야외 지질학자
⚖️ 모스 척도
모스 척도는 10개의 기준 광물을 사용하며, 각 광물은 그 아래의 모든 광물에 긁힘을 낼 수 있습니다:

1 - 활석 Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂

TOT층 사이의 약한 반 데르 발스 결합으로 인한 {001} 완전 벽개를 가진 층상 규산염. 낮은 표면 에너지와 이방성 광학 성질로 인한 기름기 광택. 변형은 최소한의 결합 파괴로 층 병진을 통해 일어나며, 기준 경도의 기준을 정의합니다.

2 - 석고 CaSO₄·2H₂O

단사 대칭과 {010} 완전 벽개를 가진 수화 황산칼슘. H₂O 분자 간의 수소 결합과 이온성 Ca-SO₄ 상호작용이 중간 경도를 만듭니다. 스크래칭 중 바사나이트로의 탈수는 기계적 성질과 결정 구조를 변화시킵니다.

3 - 방해석

구리 동전으로 긁힙니다. 산과 거품 반응. 가장 일반적인 탄산염 광물.

4 - 형석

완전 팔면체 벽개. 종종 UV 빛 아래에서 형광. 넓은 색상 범위.

5 - 인회석

치아와 뼈의 필수 성분. 중요한 인산염 광물.

6 - 정장석

일반적인 장석. 화강암의 주요 성분. 90°에서 양호한 벽개.

7 - 석영

벽개 없음, 패각상 파단. 지각에서 가장 일반적인 광물.

8 - 황옥

완전 저면 벽개. 중요한 보석. 높은 굴절률.

9 - 강옥

루비와 사파이어 변종. 두 번째로 단단한 천연 물질. 벽개 없음.

10 - 다이아몬드

가장 단단한 천연 물질. 완전 팔면체 벽개. 궁극적 연마재.

🔧 야외 시험 도구
전문적인 야외 시험에는 경도 시험 도구의 체계적인 세트가 필요합니다:

💅 손톱 (2.5)

활석이나 석고 같은 매우 부드러운 광물을 시험합니다. 정확한 결과를 위해 깨끗한 손톱이 필수적입니다.

🪙 구리 동전 (3.5)

방해석과 유사한 탄산염을 구별합니다. 최상의 결과를 위해 깨끗하고 코팅되지 않은 동전을 사용하세요.

🔪 강철 칼 (5.5)

가장 유용한 야외 도구. 부드러운 광물과 단단한 광물을 분리합니다. 고품질 강철 날을 사용하세요.

🪟 유리판 (5.5)

강철 칼의 대안. 창유리나 현미경 슬라이드. 명확한 긁힘을 보여줍니다.

🔧 강철 줄 (6.5)

중간 경도의 광물을 시험합니다. 경화된 강철 줄이 일관된 결과를 제공합니다.

💎 경도 연필

정확한 경도 값을 가진 전문 세트. 가장 정확한 야외 방법.

🎯 시험 기법
정확한 경도 결정을 위해서는 적절한 기법이 필수적입니다:
🔬 전문적 방법
  1. 신선하고 풍화되지 않은 표면 선택
  2. 단단하고 제어된 압력 적용
  3. 광물 표면에 시험 도구 긋기
  4. 실제 긁힌 자국 검사(분말 잔여물이 아님)
  5. 양방향 시험 - 광물이 도구를 긁는 것 vs 도구가 광물을 긁는 것
  6. 시험 사이에 표면 청소
⚠️ 일반적인 오류
📊 경도 범위
경도 범위를 이해하면 빠른 야외 식별에 도움이 됩니다:

🟢 부드러운 광물 (1-3)

손톱이나 동전으로 긁힙니다. 활석, 석고, 방해석을 포함합니다. 종종 기름기가 있거나 백악질로 느껴집니다.

🟡 중간 광물 (4-6)

칼로 긁히고, 유리에 긁힘을 냅니다. 형석, 인회석, 장석을 포함합니다. 가장 일반적인 범위.

🔴 단단한 광물 (7+)

강철에 긁힘을 내고, 매우 내구성이 있습니다. 석영, 가넷, 강옥을 포함합니다. 우수한 연마재.

🔍 진단적 응용
경도 시험은 즉각적인 진단 정보를 제공합니다:

💰 금 vs 황철석

금: 경도 2.5-3, 전성. 황철석: 경도 6-6.5, 취성. 결정적 시험.

💎 다이아몬드 vs 유리

다이아몬드: 경도 10, 모든 물질에 긁힘. 유리: 경도 ~5.5, 강철로 긁힘.

🧂 암염 vs 칼륨염

둘 다 짠맛이지만, 암염: 2.5, 칼륨염: 2. 미묘하지만 측정 가능한 차이.

⚗️ 경도의 원자적 기초
광물이 왜 다른 경도를 갖는지 이해하면 결과를 예측하고 해석하는 데 도움이 됩니다:

🔗 결합 강도

공유 결합(다이아몬드)이 이온 결합(암염)보다 강합니다. 금속 결합은 광범위하게 변합니다.

🏗️ 결정 구조

3D 골격(석영)이 층 구조(운모)보다 단단합니다. 충진 밀도가 중요합니다.

⚛️ 원자 크기

작은 원자들이 더 조밀하게 충진되어 경도를 증가시킵니다. 다이아몬드(탄소) vs 흑연을 비교하세요.

척도의 한계: 모스 척도는 로그 척도이지 선형이 아닙니다. 9와 10(강옥에서 다이아몬드)의 차이는 1과 2(활석에서 석고)보다 훨씬 큽니다.
🎯 체계적 접근
  1. 신선한 표면 찾기
  2. 적절한 시험 도구 선택
  3. 제어된 압력으로 시험
  4. 실제 긁힌 자국 확인
  5. 다른 성질과 결합하여 식별