Mohs mineral sertlik ölçeği

Mohs mineral sertlik ölçeği, daha sert malzemenin daha yumuşak malzemeyi çizebilme özelliği sayesinde çeşitli minerallerin çizilme direncini karakterize eden nitel bir sıra ölçeğidir. 1812'de Alman jeolog ve mineralog Friedrich Mohs tarafından yaratılan, malzeme bilimindeki bazı sertlik tanımlarından biridir, bazıları daha niceldir. Mohs ölçeği, sahadaki minerallerin tanımlanmasını büyük ölçüde kolaylaştırırken, sert malzemelerin endüstriyel bir ortamda ne kadar iyi performans gösterdiğini göstermez.

Kullanım

Kesinlik eksikliğine rağmen, Mohs ölçeği, çizik kitleri kullanarak kabaca mineralleri tanımlamak için kullanan saha jeologları için geçerlidir. Mohs skalalarının sertlik derecesi referans sayfalarında yaygın olarak bulunabilir.

Mohs sertliği öğütmede yararlıdır. Hangi tür değirmenin sertliği bilinen belirli bir ürünü en iyi azaltacağını değerlendirmeyi sağlar. Ölçek, elektronik üreticilerinde düz panel ekran bileşenlerinin (LCD'ler için kapak camı veya OLED'ler için kapsülleme) direncini test etmek için kullanılır.

Örnek olarak, çoğu modern akıllı telefon ekranı seviye 6'da (Mohs sertlik ölçeğinde) daha derin oluklar ile 6. seviyede çizilen bir cam panel kullanır.

Mineraller

Mohs mineral sertliği ölçeği, doğal bir mineral örneğinin başka bir minerali görünür bir şekilde çizebilme yeteneğine dayanır. Mohs tarafından kullanılan madde örnekleri farklı minerallerdir. Mineraller doğada bulunan kimyasal olarak saf katılardır. Kayaçlar bir veya daha fazla mineralden oluşur. Ölçek tasarlanırken bilinen en zor doğal madde olarak elmaslar ölçeğin en üstündedir. Bir malzemenin sertliği, verilen malzemenin çizebileceği en sert malzeme veya verilen malzemeyi çizebilecek en yumuşak malzeme bulunarak ölçeğe karşı ölçülür. Örneğin, bazı malzemeler apatitle çizilir ancak floritle çizilmezse, Mohs ölçeğindeki sertliği 4 ile 5 arasında düşer. Mohs ölçeği amaçları için bir malzemenin "çizilmesi", çıplak gözle görülebilen elastik olmayan çıkıklar oluşturmak anlamına gelir. Mohs ölçeğinde daha düşük olan malzemeler, daha yüksek Mohs sayısına sahip malzemeler üzerinde mikroskobik, elastik olmayan çıkıklar oluşturabilir. Bu mikroskobik çıkıklar kalıcıdır ve bazen daha sert malzemenin yapısal bütünlüğüne zarar verirken, Mohs ölçek sayısının belirlenmesi için "çizik" olarak kabul edilmez.

Mohs ölçeği tamamen sıralı bir ölçektir. Örneğin, korindon (9) topazdan (8) iki kat daha serttir, fakat elmas (10) korindondan dört kat daha serttir. Aşağıdaki tablo, resimsel örneklerle bir sklerometre ile ölçülen mutlak sertlik ile karşılaştırmayı göstermektedir.

Mohs sertliği	Mineral	Kimyasal formül	Mutlak sertlik	Görüntü
1	Talc	Mg3Si4O10(OH)2	1
2	Gypsum	CaSO4·2H2O	2
3	Kalsit	CaCO3	14
4	florit	CaF2	21
5	Apatite	Ca5(PO4)3(OH−,Cl−,F−)	48
6	Ortoklaz feldspat	KAlSi3O8	72
7	Kuvars	SiO2	100
8	Topaz	Al2SiO4(OH−,F−)2	200
9	Korindon	Al2O3	400
10	Elmas	C	1500

Mohs ölçeğinde, bir çizgi plakası (sırsız porselen) yaklaşık 7.0 sertliğe sahiptir. Bilinen sertliğe sahip bu sıradan malzemelerin kullanılması, bir mineralin ölçek üzerindeki pozisyonuna yaklaşmanın basit bir yolu olabilir.

Orta sertlik

Aşağıdaki tablo, seviyeler arasında düşebilecek ek maddeler içermektedir.

Sertlik	Madde veya mineral
0.2–0.3	sezyum, rubidyum
0.5–0.6	lityum, sodyum, potasyum
1	talc
1.5	galyum, stronsiyum, indiyum, tin, baryum, talyum, kurşun, grafit, buz
2	altı köşeli bor nitrür, kalsiyum, selenyum, kadmiyum, kükürt, tellür, bizmut, alçıtaşı
2–2.5	halite (kaya tuzu), tırnak
2.5–3	altın, gümüş, alüminyum, çinko, lantan, seryum, jet
3	kalsit, bakır, arsenik, antimon, toryum, dentin
3.5	platin
4	florit, demir, nikel
4–4.5	çelik
5	apatite (diş minesi), zirkonyum, paladyum, obsidiyen (volkanik cam))
5.5	berilyum, molibden, hafniyum, cam, kobalt
6	ortoklaz, titanyum, manganez, germanyum, niyobyum, rodyum, uranyum
6–7	kaynaşmış kuvars, demir pirit, silikon, rutenyum, iridyum, tantal, opal, peridot, tanzanit, yeşim
7	osmiyum, kuvars, renyum, vanadyum
7.5–8	zümrüt, zirkon, sertleştirilmiş çelik, tungsten, spinel
8	topaz, kübik zirkon
8.5	krizoberil, krom, silikon nitrür, tantal karbür
9	korindon (safir ve yakut içerir), tungsten karbür, titanyum nitrür
9–9.5	silisyum karbür (carborundum); tungsten karbür, tantal karbür, zirkonyum karbür, alümina, berilyum karbür, titanyum karbür, alüminyum boride, bor karbür.
9.5–10	bor, bor nitrür, renyum diborid (a-axis), stishovite, titanyum diborid
10	elmas, karbonatitler

Vickers ölçeği ile karşılaştırma

Mineral adı	Sertlik (Mohs)	Sertlik (Vickers) (kg/mm2)
Grafit	1–2	VHN10 = 7–11
Kalay	1.5	VHN10 = 7–9
Bizmut	2–2.5	VHN100 = 16–18
Altın	2.5	VHN10 = 30–34
Gümüş	2.5	VHN100 = 61–65
Kalkosit	2.5–3	VHN100 = 84–87
Bakır	2.5–3	VHN100 = 77–99
Galena	2.5	VHN100 = 79–104
Sphalerite	3.5–4	VHN100 = 208–224
Heazlewoodite	4	VHN100 = 230–254
Carrollite	4.5–5.5	VHN100 = 507–586
Goethite	5–5.5	VHN100 = 667
Hematite	5–6	VHN100 = 1,000–1,100
kromit	5.5	VHN100 = 1,278–1,456
Anatase	5.5–6	VHN100 = 616–698
Rutile	6–6.5	VHN100 = 894–974
Pyrite	6–6.5	VHN100 = 1,505–1,520
Bowieite	7	VHN100 = 858–1,288
Euclase	7.5	VHN100 = 1,310
Krom	8.5	VHN100 = 1,875–2,000