Mohsova tvrdosť
Tiež: Mohsova stupnica, Vrypová tvrdosť, Minerálna tvrdosť
Mohsova tvrdosť je bezrozmerná veličina na stupnici od 1 do 10, ktorá opisuje odolnosť minerálu voči rytiu tvrdším materiálom.
Mohsova tvrdosť (nazývaná aj Mohsova stupnica alebo vrypová tvrdosť) bola v roku 1812 vyvinutá nemeckým mineralógom Friedrichom Mohsom a dodnes je najbežnejšou kvalitatívnou mierou vrypovej tvrdosti minerálov a kovov. Princíp je veľmi jednoduchý: materiál s vyššou Mohsovou tvrdosťou ryje materiál s nižšou – a nie naopak. Stupnica sa tak výborne hodí ako rýchly orientačný nástroj pri overovaní pravosti mincí a v náuke o surovinách.
Mohsova stupnica v prehľade
Stupnica siaha od 1 (mastenec, najmäkší minerál) po 10 (diamant, najtvrdší prírodný materiál). Nie je lineárna – vzdialenosť medzi stupňami je rôzne veľká, preto nie je prípustná aritmetická interpolácia.
| Stupeň | Referenčný minerál | Porovnanie z bežného života |
|---|---|---|
| 1 | Mastenec | Rozotrateľný nechtom |
| 2 | Sadrovec | Ryteľný nechtom |
| 3 | Kalcit | Ryteľný medenou mincou |
| 4 | Fluorit | Ryteľný nožom (ľahko) |
| 5 | Apatit | Ryteľný nožom (ťažko) |
| 6 | Živec | Ryteľný oceľovým pilníkom |
| 7 | Kremeň | Ryje sklo |
| 8 | Topás | Ryje kremeň |
| 9 | Korund (zafír/rubín) | Ryje topás |
| 10 | Diamant | Ryje všetko |
Drahé kovy na Mohsovej stupnici
Drahé kovy sú s Mohsovou tvrdosťou medzi 2,5 a 4,75 pomerne mäkké, čo zdôvodňuje ich charakteristickú tvárnosť (ťažnosť), ale aj vysvetľuje ich náchylnosť na škrabance:
| Kov | Mohsova tvrdosť (cca) |
|---|---|
| Zlato (999) | 2,5 |
| Striebro (999) | 2,5–3,0 |
| Platina | 3,5–4,5 |
| Paládium | 4,75 |
| Volfrám | 7,5 |
Nízka Mohsova tvrdosť rýdzeho zlata a rýdzeho striebra je dôležitým dôvodom, prečo sa tieto kovy pre mince a šperky legujú s meďou alebo inými kovmi: zliatina cíteľne zvyšuje tvrdosť bez toho, aby podstatne narušila vlastnosti drahého kovu.
Význam pre overovanie pravosti
Mohsova tvrdosť je užitočný, ale nie postačujúci znak pravosti. Volfrám (Mohsova tvrdosť 7,5) je síce výrazne tvrdší ako zlato, no používa sa pri falšovaných tehličkách ako jadro, pretože jeho hustota (19,25 g/cm³) je takmer identická s hustotou zlata (19,32 g/cm³). Volfrámový falzifikát sa preto nedá spoľahlivo rozpoznať ani samotnou vrypovou tvrdosťou, ani samotným vážením – istotu poskytne až kombinácia stanovenia hustoty, ultrazvuku a röntgenovej fluorescencie.
Pre jednoduché skúšky mincí v bežnom živote platí: pravá zlatá minca sa dá oceľovým nožom (Mohsova tvrdosť ~5,5) ľahko poškriabať – čo by sa na nej, samozrejme, nemalo skúšať. Overenie pravosti mince a kontrola hmotnosti mince ponúkajú bezpečnejšie nedeštruktívne alternatívy.
Princíp merania
Tvrdosť A > Tvrdosť B → A ryje B, B neryje A
Tvrdosť A = Tvrdosť B → obidve sa ryjú navzájom
Meranie sa vykonáva manuálnym pritlačením skúšobného materiálu k skúmanému kusu. Následne sa preverí, či vznikol skutočný vryp, alebo len oter mäkšieho skúšobného telesa.
Stručne zhrnuté
Mohsova tvrdosť zoraďuje materiály podľa vrypovej tvrdosti na stupnici od 1 do 10 a pomáha odlíšiť drahé kovy od falzifikátov alebo legujúcich partnerov – pre spoľahlivé ocenenie ceny zlata alebo overenie pravosti by sa mala vždy kombinovať s ďalšími fyzikálnymi znakmi ako hustota a teplota tavenia.