Mohsin kovuus
Myös: Mohsin asteikko, Naarmutuskovuus, Mineraalinen kovuus
Mohsin kovuus on dimensioton tunnusluku asteikolla 1–10, joka kuvaa mineraalin vastustuskykyä kovemman materiaalin aiheuttamaa naarmutusta vastaan.
Mohsin kovuus (myös Mohsin asteikko tai naarmutuskovuus) kehitettiin vuonna 1812 saksalaisen mineralogin Friedrich Mohsin toimesta, ja se on tähän päivään asti yleisin laadullinen mittari mineraalien ja metallien naarmutuskovuudelle. Periaate on hyvin yksinkertainen: korkeamman Mohsin kovuuden omaava materiaali naarmuttaa alhaisemman kovuuden materiaalia – eikä päinvastoin. Näin asteikko soveltuu erinomaisesti nopeaksi suuntaa antavaksi välineeksi kolikon aitouden tarkistuksessa ja raaka-ainetuntemuksessa.
Mohsin asteikko yleiskatsauksena
Asteikko ulottuu 1:stä (talkki, pehmein mineraali) 10:een (timantti, kovin luonnollinen materiaali). Se ei ole lineaarinen – asteiden väliset etäisyydet ovat erisuuruisia, minkä vuoksi aritmeettinen interpolointi ei ole sallittua.
| Aste | Vertailumineraali | Arkivertailu |
|---|---|---|
| 1 | Talkki | Murenee kynnellä |
| 2 | Kipsi | Naarmuttuu kynnellä |
| 3 | Kalsiitti | Naarmuttuu kuparikolikolla |
| 4 | Fluoriitti | Naarmuttuu veitsellä (helposti) |
| 5 | Apatiitti | Naarmuttuu veitsellä (vaikeasti) |
| 6 | Maasälpä | Naarmuttuu teräsviilalla |
| 7 | Kvartsi | Naarmuttaa lasia |
| 8 | Topaasi | Naarmuttaa kvartsia |
| 9 | Korundi (safiiri/rubiini) | Naarmuttaa topaasia |
| 10 | Timantti | Naarmuttaa kaikkea |
Jalometallit Mohsin asteikolla
Jalometallit ovat Mohsin kovuuksiltaan 2,5–4,75 suhteellisen pehmeitä, mikä selittää niiden ominaisen muovattavuuden (sitkeyden) mutta myös alttiuden naarmuille:
| Metalli | Mohsin kovuus (n.) |
|---|---|
| Kulta (999) | 2,5 |
| Hopea (999) | 2,5–3,0 |
| Platina | 3,5–4,5 |
| Palladium | 4,75 |
| Volframi | 7,5 |
Puhtaan kullan ja puhtaan hopean alhainen Mohsin kovuus on tärkeä syy siihen, miksi näitä metalleja seostetaan kolikoita ja koruja varten kuparilla tai muilla metalleilla: seos nostaa kovuutta tuntuvasti heikentämättä olennaisesti jalometallin ominaisuuksia.
Merkitys aitouden tarkistuksessa
Mohsin kovuus on hyödyllinen mutta ei riittävä aitousmerkki. Volframi (Mohsin kovuus 7,5) on tosin selvästi kultaa kovempaa, mutta sitä käytetään väärennetyissä harkoissa ytimenä, koska sen tiheys (19,25 g/cm³) on lähes identtinen kullan tiheyden (19,32 g/cm³) kanssa. Volframiväärennöstä ei siksi voi tunnistaa varmasti pelkän naarmutuskovuuden eikä pelkän punnituksen avulla – vasta yhdistelmä tiheyden määritystä, ultraääntä ja röntgenfluoresenssia antaa varmuuden.
Yksinkertaisissa arkipäivän kolikkotarkistuksissa pätee: aidon kultakolikon voi naarmuttaa helposti teräsveitsellä (Mohsin kovuus ~5,5) – mitä ei tietenkään pidä siihen kokeilla. Kolikon aitouden tarkistus ja kolikon painon tarkistus tarjoavat turvallisempia rikkomattomia vaihtoehtoja.
Mittausperiaate
Kovuus A > kovuus B → A naarmuttaa B:tä, B ei naarmuta A:ta
Kovuus A = kovuus B → molemmat naarmuttavat toisiaan
Mittaus tapahtuu painamalla testimateriaalia käsin näytekappaletta vasten. Sen jälkeen tarkistetaan, syntyikö todellinen ura vai vain hankausjälki pehmeämmästä testikappaleesta.
Lyhyesti muistiin
Mohsin kovuus järjestää materiaalit niiden naarmutuskovuuden mukaan asteikolla 1–10 ja auttaa erottamaan jalometallit väärennöksistä tai seoskumppaneista – luotettavaa kullan hinnan arviointia tai aitouden tarkistusta varten se tulisi aina yhdistää muihin fysikaalisiin ominaisuuksiin kuten tiheyteen ja sulamispisteeseen.