Mohsi kõvadus
Ka: Mohsi skaala, Kriimustuskõvadus, Mineraalne kõvadus
Mohsi kõvadus on dimensioonitu näitaja skaalal 1 kuni 10, mis kirjeldab mineraali vastupanu kõvema materjaliga kriimustamisele.
Mohsi kõvadus (ka Mohsi skaala või kriimustuskõvadus) töötati välja 1812. aastal saksa mineraloogi Friedrich Mohsi poolt ja on tänaseni kõige levinum kvalitatiivne mineraalide ja metallide kriimustuskõvaduse mõõt. Põhimõte on äärmiselt lihtne: kõrgema Mohsi kõvadusega materjal kriimustab madalama kõvadusega materjali – mitte vastupidi. Nõnda sobib skaala suurepäraselt kiireks orienteerumisvahendiks mündi ehtsuse kontrollis ja toormeõpetuses.
Mohsi skaala ülevaade
Skaala ulatub 1-st (talk, kõige pehmem mineraal) kuni 10-ni (teemant, kõvim looduslik materjal). See ei ole lineaarne – astmete vaheline vahe on erineva suurusega, mistõttu aritmeetiline interpoleerimine ei ole lubatud.
| Aste | Etalonmineraal | Igapäevane võrdlus |
|---|---|---|
| 1 | Talk | Purustatav küünega |
| 2 | Kips | Kriimustatav küünega |
| 3 | Kaltsiit | Kriimustatav vasemündiga |
| 4 | Fluoriit | Kriimustatav noaga (kergesti) |
| 5 | Apatiit | Kriimustatav noaga (raskesti) |
| 6 | Päevakivi | Kriimustatav teraskettaga |
| 7 | Kvarts | Kriimustab klaasi |
| 8 | Topaas | Kriimustab kvartsi |
| 9 | Korund (safiir/rubiin) | Kriimustab topaasi |
| 10 | Teemant | Kriimustab kõike |
Väärismetallid Mohsi skaalal
Väärismetallid on Mohsi kõvadustega 2,5 ja 4,75 vahel suhteliselt pehmed, mis põhjendab nende iseloomulikku vormitavust (venivust), kuid selgitab ka nende vastuvõtlikkust kriimustustele:
| Metall | Mohsi kõvadus (u) |
|---|---|
| Kuld (999) | 2,5 |
| Hõbe (999) | 2,5–3,0 |
| Plaatina | 3,5–4,5 |
| Pallaadium | 4,75 |
| Volfram | 7,5 |
Puhta kulla ja puhta hõbeda madal Mohsi kõvadus on oluline põhjus, miks neid metalle müntide ja ehete jaoks vase või muude metallidega legeeritakse: sulam tõstab kõvadust tuntavalt, kahjustamata oluliselt väärismetalli omadusi.
Tähtsus ehtsuse kontrollis
Mohsi kõvadus on kasulik, kuid mitte piisav ehtsustunnus. Volfram (Mohsi kõvadus 7,5) on küll tunduvalt kõvem kui kuld, kuid seda kasutatakse võltsitud kangide sisumaterjalina, sest selle tihedus (19,25 g/cm³) on peaaegu identne kulla omaga (19,32 g/cm³). Volframvõltsingut ei suuda seetõttu ei ainuüksi kriimustuskõvadus ega ainuüksi kaalumine kindlalt tuvastada – alles tiheduse määramise, ultraheli ja röntgenfluorestsentsi kombinatsioon annab kindluse.
Lihtsate mündikontrollide puhul igapäevaelus kehtib: ehtsat kuldmünti saab terasnoaga (Mohsi kõvadus ~5,5) kergesti kriimustada – mida loomulikult ei tohiks selle peal proovida. Mündi ehtsuse kontroll ja mündi kaalu kontroll pakuvad kindlamaid mittepurustavaid alternatiive.
Mõõtmispõhimõte
Kõvadus A > kõvadus B → A kriimustab B, B ei kriimusta A
Kõvadus A = kõvadus B → mõlemad kriimustavad teineteist
Mõõtmine toimub prooviproovimaterjali käsitsi vastu prooviobjekti surumisega. Seejärel kontrollitakse, kas tekkis päris vagu või ainult pehmema prooviobjekti kulumisjälg.
Lühidalt meelde
Mohsi kõvadus järjestab materjalid nende kriimustuskõvaduse järgi skaalal 1 kuni 10 ja aitab eristada väärismetalle võltsingutest või sulamipartneritest – usaldusväärseks kulla hinna hindamiseks või ehtsuse kontrolliks tuleks see alati kombineerida edasiste füüsikaliste tunnustega nagu tihedus ja sulamistemperatuur.