תוֹכֶן
- מהו סולם הקשיות של מוה?
- ביצוע השוואות קשיות
- נוהל בדיקת קשיות של מוה
- טיפים לבחינת קשיות של מוה
- קשיות של אובייקטים שכיחים
- בחירות קשיות
- קשה יותר מיהלום, רך יותר מטלק?
- סולם הקשיות של מו בהשוואה לאחרים
- וריאציות קשיות במינרל יחיד
- על מבחני קשיות
- קשיות, קשיחות וחוזק
- שימושים לבדיקות קשיות
- כמה הערות על איות
ערכת קשיות של מוהס: ערכת סולם קשיות קנה מידה של Mohs במעבדה המכילה: (1) טלק; (2) גבס; (3) קלציט; (4) פלואוריט; (5) אפטיט; (6) אורתוקלאז; (7) קוורץ; (8) טופז; ו- (9) קורונדום. יהלום אינו כלול ברוב הערכות כדי להקטין את העלות. כמו כן דגימת יהלום תהיה כה קטנה עד שתצטרך להרכיב אותה בידית כדי להיות שימושית. רכשו ערכת קשיות מינרלית.
מהו סולם הקשיות של מוה?
אחת הבדיקות החשובות ביותר לזיהוי דגימות מינרליות היא בדיקת קשיות המוה. בדיקה זו משווה את ההתנגדות של מינרל לשרוט על ידי עשרה מינרלים התייחסות המכונים סולם הקשיות Mohs (ראה טבלה משמאל). הבדיקה שימושית מכיוון שרוב הדגימות של מינרל נתון קרובים מאוד לאותה קשיות. זה הופך את הקשיות למאפיין אבחון אמין עבור מרבית המינרלים.
פרידריך מוהס, מינרלוג גרמני, פיתח את הסולם בשנת 1812. הוא בחר עשרה מינרלים בעלי קשיות שונה ומובהקת שנעו בין מינרל רך מאוד (טלק) למינרל קשה מאוד (יהלום). למעט יהלום, המינרלים כולם נפוצים יחסית וקל או זול להשגה.
ביצוע השוואות קשיות
"קשיות" היא ההתנגדות של חומר בפני שריטות. הבדיקה נעשית על ידי הצבת נקודה חדה של דגימה אחת על משטח לא מסומן של דגימה אחרת וניסיון לייצר שריטה. להלן ארבעת הסיטואציות שעשויות להתבונן בהן כאשר משווים את הקשיות של שני דגימות:
- אם דגימה A יכולה לשרוט את הדגימה B, אז הדגימה A קשה יותר מדגימה B.
- אם דגימה A אינה מגרדת את הדגימה B, הרי שהדגימה B קשה יותר מדגימה A.
- אם שני הדגימות שוות בקשיות, הם יהיו יחסית לא יעילים בעת גירוד זה אחר. יתכן שייצרו שריטות קטנות, או שיהיה קשה לקבוע אם נוצרה שריטה.
- אם ניתן לגרד דגימה A על ידי דגימה B אך לא ניתן לשרוט אותה על ידי דגימה C, אז הקשיות של דגימה A היא בין הקשיות של דגימה B לדגימה C.
מבחן הקשיות של מוהס: בעת ביצוע הבדיקה, הניחו את הדגימה הלא ידועה על שולחן השולחן והחזיקו אותה היטב ביד אחת. ואז מקם נקודה של דגימת הייחוס על משטח שטוח ולא מסומן של הדגימה הלא ידועה. לחץ על דגימת ההתייחסות בחוזקה אל הלא נודע וגרור אותו במכוון על פני השטח השטוח תוך כדי לחיצה בחוזקה. כדי למנוע פציעה, גרור את הדגימה הידועה הרחק מגופך ובמקביל לאצבעות המחזיקות את הדגימה הלא ידועה.
נוהל בדיקת קשיות של מוה
- התחל באיתור משטח חלק ובלתי חתום לבדיקה.
- ביד אחת, החזק את דגימת הקשיות הלא ידועה בחוזקה אל שולחן השולחן כך שהמשטח שיש לבדוק הוא חשוף ונגיש. החלק השולחן תומך בדגימה ועוזר לך להחזיק אותו ללא תנועה למבחן.
- החזיק ביד אחת את אחת מדגימות הקשיות הסטנדרטיות והנח נקודה של אותה דגימה על המשטח השטוח שנבחר של הדגימה הלא ידועה.
- לחץ בחוזקה על נקודת הדגימה הסטנדרטית כנגד הדגימה הלא ידועה, וגרור בחוזקה את נקודת הדגימה הסטנדרטית על פני השטח של הדגימה הלא ידועה.
- בחן את פני הדגימה הלא ידועה. הברשו בעזרת האצבע כל שברי מינרלים או אבקה שיוצרו. האם הבדיקה יצרה שריטה? היזהר שלא לבלבל אבקה מינרלית או שאריות עם שריטה. שריטה תהיה חריץ מובהק במשטח המינרלים, ולא סימן על פני השטח שמתנגב.
- ערוך את הבדיקה פעם שנייה כדי לאשר את תוצאותיך.
טיפים לבחינת קשיות של מוה
- רשימת מינרלים לפי סדר קשיות יכולה להיות התייחסות שימושית. אם אתה קובע כי לדגימה יש קשיות של Mohs 4, תוכל לקבל במהירות רשימה של מינרלים פוטנציאליים.
- תרגול וניסיון ישפרו את היכולות שלכם בזמן ביצוע המבחן הזה. אתה תהיה מהיר ובטוח יותר.
- אם הקשיות של הדגימה הלא ידועה היא בערך 5 ומטה, אתה אמור להיות מסוגל לייצר שריטה ללא מאמץ רב. עם זאת, אם לדגימה הלא ידועה יש קשיות של בערך 6 ומעלה, הפקת שריטה תדרוש מעט כוח. עבור אותם דגימות, החזק את הלא נודע בחוזקה על השולחן, הניח את הדגימה הסטנדרטית נגדו, לחץ בחוזקה בנחישות ואז לחץ לחיצה איטית גרר את הדגימה הסטנדרטית על פני השטח של הלא נודע.
- אל תשתולל מדגימה סטנדרטית רכה המייצרת סימן על לא נודע קשה. הסימן הזה הוא כמו מה שמייצרת חתיכת גיר על הלוח. זה יימחק בלי להשאיר שריטה. נגב את האצבע על פני השטח שנבדק. אם הופקה שריטה, תהיה חריץ גלוי לעין. אם הסימנים נמחקים אז לא נוצרה שריטה.
- יש חומרים קשים שהם גם שבירים מאוד. אם אחת הדגימות שלך נשברת או מתפוררת ולא מגרדת, תצטרך להיות זהיר מאוד בעת ביצוע הבדיקה. בדיקת דגימות זעירות או גרגיריות יכולה להיות קשה.
- כמה דגימות מכילות זיהומים. אם תוצאות הבדיקה אינן חותכות בעליל, או אם המידע מהבדיקה שלך אינו תואם לתכונות אחרות, אל תהסס לבצע את הבדיקה שוב. יתכן כי חתיכה קטנה של קוורץ (או טומאה אחרת) הוטמעה באחת מהדגימות שלך.
- אל תהיה wimpy! זו בעיה נפוצה מאוד. יש אנשים אשר משפשפים כלאחר יד דגימה אחת קדימה ואחורה כנגד אחר ואז מחפשים סימן. לא כך מבוצעת הבדיקה.זה נעשה בתנועה יחידה ונחושה במטרה לחתוך שריטה.
- הזהר. כשאתה מחזיק את הדגימה הלא ידועה על השולחן, מקם אותה כך שהדגימה הידועה לא תישוך על אחת מהאצבעות שלך.
- יש לבצע בדיקה זו על שולחן מעבדה או על ספסל עבודה עם משטח עמיד או כיסוי מגן. אל תעשו בדיקות מסוג זה על ריהוט משובח.
- בדוק חלקיקים או גרגרים זעירים על ידי הנחתם בין שני חלקים של מינרל אינדקס ושריטתם זה בזה. אם הדגנים קשים יותר ממינרל האינדקס, ייווצרו שריטות. אם הדגנים רכים יותר הם ימרחו.
קשיות של אובייקטים שכיחים
יש אנשים המשתמשים בכמה חפצים נפוצים לבדיקות קשיות מהירות. לדוגמה, גיאולוג בשדה עשוי תמיד לשאת סכין כיס. ניתן להשתמש בסכין לבדיקת קשיות מהירה בכדי לקבוע אם הדגימה קשה או רכה יותר ממוה 5 עד 6.5.
לפני השימוש באובייקטים אלה ככלי בדיקה מהירים, כדאי לאשר את קשיותם. לחלק מהסכינים פלדה קשה יותר מאחרים. בדוק את שלך ואז אתה יודע את הקשיות שלו.
אובייקטים נפוצים אלה יכולים גם להיות שימושיים אם אין לך קבוצה של מינרלים התייחסות. כללנו קוורץ ברשימה זו מכיוון שהוא מינרל בכל מקום. בשדה לרוב אתה נמצא לא יותר מכמה צעדים מפיסת קוורץ.
קשיות Mohs בוחרות: קלות לשימוש קלות לשימוש. יש להם חרט פליז ו"קט "של סגסוגת המשמש לבדיקת קשיות. הניחו את הנקודה החדה של בחירה על הדגימה הלא ידועה וגררו אותה על פני השטח. זה יהיה לייצר שריטה, להחליק על פני השטח, או להשאיר עקבות של מתכת. הם מסופקים עם קשיות של 2 (נקודת פלסטיק), 3 (נקודת נחושת) ו- 4 עד 9 (סגסוגות שנבחרו בקפידה). הם נהדרים לבדיקת דגימות קטנות או לבדיקת דגנים קטנים המשובצים בסלע. בחירות קשיות אלה זמינות בחנות.
בחירות קשיות
אלטרנטיבה לשימוש במינרלים המתייחסים לבדיקה היא קבוצה של "מרים קשיות". לבחירות אלה יש נקודות מתכת חדות בהן תוכלו להשתמש לבדיקה מדויקת מאוד. הבחירות מאפשרות שליטה רבה יותר, וניתן להשתמש בנקודות החדות שלהן לבדיקת גרגרי מינרלים קטנים בסלע.
ניתן להשתמש בבחדות החדות בקלות והן מייצרות שריטה אם הן קשות יותר מדגימה הנבדקת או משאירות אחריהן פס מתכת זעיר אם הן רכות יותר. בחן את אתר הבדיקה בעדשות יד כדי לראות את תוצאות הבדיקה שלך.
השתמשנו במבחר קשיות וחושבים שהם עושים עבודה נהדרת. הם קלים יותר לשימוש ומדויקים יותר מבדיקה עם דגימות. ניתן לחדש אותם כאשר הם משעממים. החיסרון היחיד הוא המחיר שלהם (כ 80 $ לסט).
קשה יותר מיהלום, רך יותר מטלק?
היהלום אינו החומר הקשה ביותר הידוע, אך החומרים הקשים יותר נדירים בהרבה. החוקרים דיווחו כי בורציט בוריד ניטריד ולונסדייט יכולים להיות קשים יותר מיהלום.
לא סביר שתמצא מינרל שהוא רך יותר מטלק. עם זאת, מעט מתכות רכות יותר. אלה כוללים: צזיום, רובידיום, ליתיום, נתרן ואשלגן. ככל הנראה לעולם לא תצטרך לבדוק את הקשיות שלהם.
Mohs - השוואת הקשיות של Vickers: תרשים זה משווה את הקשיות של מינרלים אינדקסיים בסולם הקשיות של מוה (סולם שלם) עם קשיות הוויקס שלהם (סולם רציף). קשיותו של מוהס היא התנגדות לשריטות ואילו הקשיות של ויקרס היא התנגדות להטבעה תחת לחץ. הגרף מציג את ההבדל הגדול בין קשיות הוויקס של קורונדום ויהלום - שהם יחידה אחת בלבד זה מזה בסולם הקשיות של מוהס.
סולם הקשיות של מו בהשוואה לאחרים
כאשר פרידריך מוהס פיתח את סולם הקשיות שלו בשנת 1812, היה מעט מאוד מידע על קשיות המינרלים. הוא פשוט בחר בעשרה מינרלים שהשתנו בקשיחות והציב אותם באופן שרירותי בסולם שלם בין 1 ל -10. זה היה סולם יחסי בו ניתן היה לבדוק מינרל בעל קשיות לא ידועה מול קבוצה של עשרה מינרלים מדדיים כדי לראות היכן הוא ממוקם על הסולם.
סולם מוהס עמד במבחן הזמן ונמצא בשימוש נרחב ברחבי העולם במשך למעלה מ -200 שנה - בעיקר מכיוון שהוא קל לביצוע, לא יקר ואנשים מבינים אותו במהירות. נבחנו בדיקות קשיות אחרות אך אף אחת מהן אינה בשימוש נרחב.
"קשיות Mohs" היא השוואה יחסית בסולם מספרים של "עמידות בפני שריטות". מרבית קשרי הקשיחות האחרים משתמשים ב"התנגדות להטבעה תחת חרט שאליו מוחלים כמות ספציפית של לחץ למשך זמן מסוים. " הבדיקות הללו שונות מקשיות המוה בתהליך שלהן, כולן בדיקות של עמידות לאטומים המנותקים ממיקומם על ידי לחץ על פני השטח של דגימה מינרלית.
אחד הסולמות הללו הוא סולם הקשיות Vickers. בבדיקת Vickers, גודל הכניסה מוערך מיקרוסקופית ומשמש לחישוב ערך קשיות. ערכי הקשיות של Vickers יוצרים סולם רציף המספק מידע נוסף על קשיות המינרלים בהשוואה לערכי המספר שלם בסולם Mohs. כאן מוצג טבלה המשווה בין מינרלים בקנה מידה Moh לקשיות Vickers שלהם יחד עם גרף של הנתונים. הגרף מראה שמבחינת קשיות Vickers, הפערים בין ערכי המספרים השלמים בסולם המוהים אינם אחידים ברוחבם. בנוסף, הפערים בין מינרלים בעלי קשיות מוה גבוהה יותר הם הרבה יותר מאלה שבין המינרלים הרכים יותר. מבחינת הקשיות של ויקרס, היהלום קשה מאוד מקורונדום.
הדרך הטובה ביותר ללמוד על מינרלים היא ללמוד עם אוסף של דגימות קטנות שתוכלו לטפל בהן, לבחון ולהתבונן בתכונותיהן. אוספי מינרלים זולים זמינים בחנות.
וריאציות קשיות במינרל יחיד
למרות שלרוב ספרי עיון ואתרי אינטרנט מפרטים קשיות אחת עבור כל מינרל, מינרלים רבים בעלי קשיות משתנה. יש להם קשיות גבוהה יותר או פחות, תלוי בכיוון בו הם נשרטים.
דוגמא ידועה למינרל בעל קשיות משתנה היא קיניט. Kyanite מופיע לעתים קרובות בגבישים בצורת להב. גבישים אלה בעלי קשיות של כ -5 אם הם נבדקים במקביל לציר הארוך של הגביש, וקשיות של בערך 7 אם הם נבדקים במקביל לציר הקצר של גביש. למה? כיוונים שונים אלה נתקלים בסביבות מליטה שונות בגביש הקיאניט. הקשרים המתנגדים לשריטה במקביל לציר הארוך של הקריסטל הלהב הם חלשים יותר מאלה שנתקלים בעת גירוד לרוחב הקריסטל. קשיות ביניים נתקלות בכיוונים אחרים.
דוגמא נוספת היא יהלום. האנשים שחתכו יהלומים ידעו על קשיותו המשתנה במשך מאות שנים. הם יודעים שבמקביל לפני הקריסטל האוקטאהדרלית, גביש יהלום כמעט בלתי אפשרי למסור וקשה מאוד לליטוש. ניתן לשבור את היהלום בכיוון זה על ידי הידבקות, והשיטה הטובה ביותר לחיתוךו בכיוון זה היא באמצעות לייזר. הכיוון הרך והטוב ביותר לנסור או ללטש קריסטל יהלום מקביל לפני הקריסטל הקוביות שלו. מידע זה הוא ידע קריטי עבור בעלי המלאכה המתכננים תכנון של יהלום פנים. הבנתו ועבודה איתו חוסכת זמן, חוסכת כסף ויוצרת מוצר טוב יותר עם פחות בזבוז.
בליה יכולה להשפיע גם על הקשיות של דגימה מינרלית. בליה משנה את הרכב המינרלים, כאשר תוצר בליה בדרך כלל רך יותר מהחומר המקורי. בבדיקת קשיות או פס או תכונה אחרת של מינרל, הדרך הטובה ביותר לבדוק היא על משטח שבור טרי עם ברק צפוי שלא נחשף לבליה.
על מבחני קשיות
מבחן הקשיות שפותח על ידי פרידריך מוהס היה המבחן הידוע הראשון להערכת עמידות של חומר לשריטות. זהו מבחן השוואתי פשוט מאוד אך לא מדויק. אולי הפשטות שלו אפשרה לו להפוך למבחן הקשיות הנפוץ ביותר.
מאז שפותחה סולם מוהס בשנת 1812, הומצאו בדיקות קשיות רבות ושונות. אלה כוללים בדיקות של ברינל, קנופ, רוקוול, שור וויקרס. בכל אחת מהבדיקות הללו נעשה שימוש ב"כניסה פנימית "זעירה המופעלת על החומר הנבדק בכמות כוח נמדדת בקפידה. ואז משתמשים בגודל או בעומק הכניסה ובכמות הכוח לחישוב ערך קשיות.
מכיוון שכל אחת מהבדיקות הללו משתמשת במנגנון שונה ובחישובים שונים, לא ניתן להשוות אותם ישירות זה לזה. כך שאם מבחן הקשיות של קנופ נעשה, המספר מדווח בדרך כלל כ"קשיות קנופ ". מסיבה זו יש לדווח גם על תוצאות בדיקות קשיות Moh כ"קשיות של מוהס ".
מדוע יש כל כך הרבה בדיקות קשיות שונות? סוג הבדיקה המשמשת נקבע על פי גודל, צורה ומאפיינים אחרים של הדגימות הנבדקות. למרות שהבדיקות הללו שונות למדי מבדיקת המוהס, יש קשר מסוים ביניהן.
קשיות, קשיחות וחוזק
בבדיקת קשיות, זכור שאתה בודק את "ההתנגדות לשריטות". במהלך הבדיקה, חומרים מסוימים עשויים להיכשל בדרכים אחרות. הם יכולים לשבור, לעוות או להתפורר במקום לשרוט. חומרים קשים נשברים לעיתים קרובות כאשר הם סובלים מלחץ. זהו חוסר קשיחות. חומרים אחרים עשויים להתעוות או להתפורר כאשר הם נתונים למתח. חומרים אלה חסרי כוח. זכור תמיד שאתה בודק את ההתנגדות לשריטות. אל תשתולל על ידי סוגים אחרים של כישלון בדגימה הנבדקת.
שימושים לבדיקות קשיות
מבחן הקשיות של מוהס משמש כמעט אך ורק לקביעת הקשיות יחסית של דגימות מינרליות. הדבר נעשה כחלק מהליך זיהוי מינרלים בשדה, בכיתה או במעבדה כאשר נבדקים דגימות שזוהו בקלות או במקום בו אין בדיקות מתוחכמות יותר.
בתעשייה, בדיקות קשיות אחרות נעשות בכדי לקבוע את התאמתו של חומר לתהליך תעשייתי ספציפי או ליישום ספציפי לשימוש. בדיקת קשיות מתבצעת גם בתהליכי ייצור כדי לאשר שטיפולי התקשות כגון חישול, הרפיה, התקשות בעבודה או התקשות במקרה נעשה למפרט.
כמה הערות על איות
סולם הקשיות של מוה נקרא על שם הממציא שלו, פרידריך מוהס. משמעות הדבר היא כי אין צורך באפוסטרופה בעת הקלדת שם המבחן. "Mohs" ו- "Mohs" אינם נכונים.
גוגל ממש חכמה לגבי השמות האלה. אתה יכול אפילו להקליד "סולם קשיות Moes" כשאילתה וגוגל יודעת להחזיר תוצאות עבור "סולם קשיות Mohs". :-)