Mohs Sertlik Ölçeği: Çizilmeye Direnç Testi

İçerik

• Mohs Sertlik Ölçeği Nedir?
• Sertlik Karşılaştırmaları Yapma
• Mohs Sertlik Testi Prosedürü
• Mohs Sertlik Testi İpuçları
• Ortak Nesnelerin Sertliği
• Sertlik Seçtikleri
• Diamond'dan daha sert, Talk'tan daha mı yumuşak?
• Diğerlerine kıyasla Mohs Sertlik Ölçeği
• Tek Bir Mineralde Sertlik Varyasyonları
• Sertlik Testleri Hakkında
• Sertlik, Tokluk ve Mukavemet
• Sertlik Testleri için kullanır
• Yazım Üzerine Bazı Notlar

Mohs Sertlik Takımı: Aşağıdakileri içeren bir laboratuvar Mohs Sertlik Ölçeği kiti: (1) talk; (2) alçı; (3) kalsit; (4) florit; (5) apatit; (6) ortoklaz; (7) kuvars; (8) topaz; ve (9) korindon. Maliyetini düşürmek için çoğu kitlere elmas dahil değildir. Ayrıca, bir elmas örneği, kullanışlı olması için bir tutamağa monte edilmesi gerekecek kadar küçük olacaktır. Mineral Sertlik Seti Satın Alın.

Mohs Sertlik Ölçeği Nedir?

Mineral örneklerini belirlemek için en önemli testlerden biri Mohs Sertlik Testi'dir. Bu test, bir mineralin çizilme direnci ile Mohs Sertlik Ölçeği olarak bilinen on referans mineral tarafından çizilir (soldaki tabloya bakınız). Test yararlıdır çünkü verilen bir mineralin çoğu numunesi aynı sertliğe çok yakındır. Bu sertliği çoğu mineral için güvenilir bir teşhis özelliği yapar.

Alman bir mineralog olan Friedrich Mohs, 1812 yılında ölçeği geliştirdi. Çok yumuşak bir mineralden (talk) çok sert bir mineral (elmas) arasında değişen, belirgin bir şekilde farklı sertlikte on mineral seçti. Elmas hariç, minerallerin tümü nispeten yaygındır ve elde edilmesi kolaydır veya ucuzdur.

Sertlik Karşılaştırmaları Yapma

"Sertlik", bir malzemenin çizilmeye karşı direncidir. Test, bir numunenin keskin bir noktasını, başka bir numunenin işaretsiz bir yüzeyine yerleştirerek ve bir çizik oluşturmaya çalışarak gerçekleştirilir. İki numunenin sertliğini karşılaştırırken gözlemleyebileceğiniz dört durum:

1. Örnek A, Örnek B'yi çizebilirse, Örnek A, Örnek B'den daha zordur.


2. Örnek A, Örnek B'yi çizmiyorsa, Örnek B, Örnek A'dan daha zordur.


3. İki numunenin sertlikte eşit olması durumunda, birbirlerini çizmede nispeten etkisiz olacaktır. Küçük çizikler üretilebilir veya çizilmenin olup olmadığını belirlemek zor olabilir.


4. Numune A, Numune B ile çizilebilirse, ama Numune C ile çizilemiyorsa, Numune A'nın sertliği, Numune B ile Numune C'nin sertliği arasındadır.

Mohs sertlik testi: Testi yaparken, bilinmeyen numuneyi bir masa üstüne yerleştirin ve bir elinizle sıkıca tutun. Ardından referans numunesinin bir noktasını bilinmeyen numunenin düz, işaretsiz bir yüzeyine yerleştirin. Referans örneğini bilinmeyene karşı sıkıca bastırın ve sıkıca bastırarak kasıtlı olarak düz bir yüzeye sürükleyin. Yaralanmayı önlemek için, bilinen örneği vücudunuzdan uzağa ve bilinmeyen örneği tutan parmaklara paralel sürükleyin.

Mohs Sertlik Testi Prosedürü

• Test için pürüzsüz, çiziksiz bir yüzey bularak başlayın.


• Bir elinizle, bilinmeyen sertlikteki numuneyi bir masa üstüne doğru sıkıca tutun, böylece test edilecek yüzeyin açık ve erişilebilir olması sağlanır. Masa üstü örneği destekler ve test için hareketsiz tutmanıza yardımcı olur.


• Standart sertlik örneklerinden birini diğer elinizde tutun ve o numunenin bir noktasını bilinmeyen örneğin seçilen düz yüzeyine yerleştirin.


• Standart numunenin noktasını bilinmeyen numuneye karşı sıkıca bastırın ve standart numunenin noktasını bilinmeyen numunenin yüzeyi boyunca sıkıca sürükleyin.


• Bilinmeyen numunenin yüzeyini inceleyin. Bir parmağınızla, üretilen mineral parçalarını veya tozu uzaklaştırın. Test bir çizik üretti mi? Mineral tozu veya artıkları bir çizik ile karıştırmamaya dikkat edin. Bir çizik, mineral yüzeyinde kesikli bir oluk kesimi olacaktır, yüzeydeki izleri siler.


• Sonuçlarınızı onaylamak için testi ikinci kez yapın.

Mohs Sertlik Testi İpuçları

• Sertlik sırasına göre minerallerin listesi kullanışlı bir referans olabilir. Bir numunenin Mohs 4 sertliğine sahip olduğunu belirlerseniz, hızlı bir şekilde potansiyel minerallerin bir listesini alabilirsiniz.


• Uygulama ve deneyim, bu testi yaparken yeteneklerinizi geliştirecektir. Daha hızlı ve daha güvenli olacaksın.


• Bilinmeyen örneğin sertliği yaklaşık 5 veya daha az ise, fazla çaba harcamadan çizik üretebilmelisiniz. Bununla birlikte, bilinmeyen örneğin yaklaşık 6 veya daha büyük bir sertliğe sahip olması durumunda, çizik oluşturmak için biraz kuvvet gerekir. Bu örnekler için, bilinmeyenleri masanın üzerinde sıkıca tutun, standart örneği karşı yerleştirin, kararlılıkla bastırın ve ardından standart numuneyi yavaşça bilinmeyenlerin yüzeyine sürükleyin.


• Bilinmeyen bir sert üzerinde bir işaret üreten yumuşak standart bir örnek tarafından kanmayın. Bu işaret bir kara tahta üzerinde bir tebeşir parçasının ürettiği gibi. Bir çizik bırakmadan silinecek. Parmağınızı test edilen yüzey boyunca silin. Bir çizik üretilirse, görünür bir oluk olacaktır. İşaretler silinirse çizik oluşmaz.


• Bazı sert malzemeler de çok kırılgandır. Numunelerinizden biri çizilmekten çok kırılıyor veya çöküyorsa, testi yaparken çok dikkatli olmanız gerekir. Küçük veya granül numuneleri test etmek zor olabilir.


• Bazı örnekler safsızlıklar içerir. Testinizin sonuçları gözle görülür şekilde kesin değilse veya testinizdeki bilgiler diğer özelliklere uymuyorsa, testi tekrar yapmaktan çekinmeyin. Örneklerinizden birine küçük bir kuvars parçası (veya başka bir safsızlık) gömülmüş olabilir.


• Wimpy olmayın! Bu çok yaygın bir sorundur. Bazı insanlar rasgele bir örneği diğerine karşı ileri geri ovalar ve sonra bir işaret ararlar. Test böyle yapılmadı.Çizilmeyi kesmek amacıyla tek ve kararlı bir hareketle yapılır.


• Dikkatli ol. Bilinmeyen numuneyi masanın üzerinde tuttuğunuzda, bilinen numuneyi parmaklarınızdan birine çekmeyecek şekilde yerleştirin.


• Bu test, dayanıklı bir yüzeye veya koruyucu bir kaplamaya sahip bir laboratuar masasında veya çalışma tezgahında yapılmalıdır. Bu tür testleri ince mobilyalar üzerinde yapmayın.


• Küçük parçacıklar veya taneler, onları bir indeks mineralinin iki parçası arasına yerleştirip bir araya kazıyarak test edin. Tahıllar endeks mineralinden daha sert ise çizikler oluşur. Tahıllar daha yumuşaksa, bulaşırlar.

Ortak Nesnelerin Sertliği

Bazı insanlar hızlı sertlik testleri için birkaç ortak nesne kullanır. Örneğin, sahadaki bir jeolog her zaman bir çakı taşıyabilir. Bıçak, bir numunenin Mohs 5 ila 6.5'ten daha sert veya daha yumuşak olup olmadığını belirlemek için hızlı bir sertlik testi için kullanılabilir.

Bu nesneleri hızlı test araçları olarak kullanmadan önce, sertliklerini doğrulamak iyi bir fikirdir. Bazı bıçakların diğerlerinden daha sert çeliği vardır. Sizinkini sınayın ve sertliğini bilirsiniz.

Bir dizi referans mineraliniz yoksa, bu ortak nesneler de faydalı olabilir. Her yerde bulunan bir mineral olduğundan kuvars'ı bu listeye dahil ettik. Alanda genellikle bir kuvars parçasından birkaç adım ötede olamazsınız.

Mohs sertliği alır: Sertlik alır, kullanımı kolaydır. Bir pirinç kalemi ve sertlik testi için kullanılan bir alaşım "toplama" içerirler. Bir toplamanın keskin noktasını bilinmeyen numunenize yerleştirin ve yüzey üzerinde sürükleyin. Bir çizik üretecek, yüzey boyunca kayacak veya bir metal izi bırakacaktır. Sertlik 2 (plastik nokta), 3 (bakır nokta) ve 4 ila 9 (dikkatlice seçilmiş alaşımlar) ile tedarik edilir. Küçük numuneleri test etmek veya bir kayaya gömülü küçük tanecikleri test etmek için mükemmeldirler. Bu sertlik dereceleri mağazada mevcuttur.

Sertlik Seçtikleri

Test için referans minerallerin kullanılmasına bir alternatif "sertlik toplamaları" dır. Bu seçmeler, çok doğru testler için kullanabileceğiniz keskin metal noktalara sahiptir. Toplamalar çok daha fazla kontrole izin verir ve keskin noktaları bir kayadaki küçük mineral tanelerini test etmek için kullanılabilir.

Keskin mendiller kolayca kullanılabilir ve test edilen numuneden daha sertlerse bir çizik oluşturur veya daha yumuşaklarsa küçük bir metal şeridin arkasında kalırlar. Testin sonuçlarını görmek için test bölgesini el merceği ile inceleyin.

Sertlik toplayıcıları kullandık ve iyi bir iş çıkardıklarını düşünüyoruz. Örneklerle test etmekten daha kolay ve daha doğru kullanılırlar. Donuk olduklarında yeniden şekillendirilebilirler. Tek dezavantajı fiyatıdır (set başına yaklaşık 80 $).

Diamond'dan daha sert, Talk'tan daha mı yumuşak?

Elmas bilinen en zor madde değildir, ancak daha sert olan malzemeler çok daha nadirdir. Araştırmacılar, wurtzite bor nitrür ve lonsdaleitin elmastan daha zor olabileceğini bildirdi.

Talktan daha yumuşak bir mineral bulmanız pek mümkün değildir. Bununla birlikte, birkaç metal daha yumuşaktır. Bunlar: sezyum, rubidyum, lityum, sodyum ve potasyum. Muhtemelen asla sertliklerini test etmeniz gerekmez.

Mohs - Vickers sertlik karşılaştırması: Bu çizelge, Mohs sertlik ölçeğindeki (bir tam sayı ölçeği) indeks minerallerinin sertliğini Vickers sertliği (sürekli bir ölçek) ile karşılaştırmaktadır. Mohs sertliği çizilmeye karşı bir dirençtir, Vickers sertliği ise baskı altındaki girintiye karşı bir dirençtir. Grafik, Mohs sertlik ölçeğinde sadece bir ünite olan Vickers korindon sertliği ve elmas arasındaki büyük farkı göstermektedir.

Diğerlerine kıyasla Mohs Sertlik Ölçeği

Friedrich Mohs 1812'de sertlik ölçeğini geliştirdiğinde, mineral sertliği hakkında çok az bilgi vardı. Sadece sertlikte değişen ve keyfi bir şekilde 1 ila 10 arasında bir tamsayı ölçeğine yerleştiren on mineral seçti. Nerede konumlandırıldığını görmek için bilinmeyen sertlikte bir mineralin on indeks mineral grubuna karşı test edilebileceği göreceli bir ölçek oldu. ölcek.

Mohs ölçeği zamana dayanıyor ve 200 yıldan uzun bir süredir dünya genelinde yaygın olarak kullanılıyor - temelde kolay, ucuz ve insanlar hızlı bir şekilde anlıyorlar. Diğer sertlik testleri geliştirilmiştir, ancak hiçbiri yaygın kullanımda değildir.

Bir “Mohs sertliği”, “çizilmeye karşı direnç” ile ilgili bir tamsayı ölçekli karşılaştırmasıdır. Diğer sertlik ölçeklerinin çoğu, “belirli bir süre boyunca belirli bir miktarda basınç uygulanan bir kalemle çentiklenmeye karşı direnç” kullanır. Bu testler, prosedürlerinde Mohs sertliğinden farklıdır, hepsi, bir mineral numunesinin yüzeyine karşı basınçla konumlarından yer değiştiren atomlara karşı direncin testleridir.

Bu ölçeklerden biri Vickers Sertlik Ölçeğidir. Vickers testinde, girintinin büyüklüğü mikroskobik olarak tahmin edilir ve bir sertlik değeri hesaplamak için kullanılır. Vickers sertlik değerleri, Mohs ölçeğinin tamsayı değerleri ile karşılaştırıldığında minerallerin sertliği hakkında daha fazla bilgi sağlayan sürekli bir ölçek oluşturur. Mohs ölçekli mineralleri ile Vickers sertliklerini karşılaştıran bir tablo burada bir veri grafiği ile birlikte gösterilmektedir. Grafik, Vickers sertliği açısından Mohs ölçeğinin tamsayı değerleri arasındaki boşlukların genişlikte tek tip olmadığını göstermektedir. Ek olarak, yüksek Mohs sertliğine sahip mineraller arasındaki boşluklar, yumuşak mineraller arasındakilerden çok daha geniştir. Vickers sertliği bakımından elmas, korindondan çok daha zordur.

Mineraller hakkında bilgi edinmenin en iyi yolu, özelliklerini ele alabileceğiniz, inceleyebileceğiniz ve gözlemleyebileceğiniz küçük örnekler topluluğuyla çalışmaktır. Ucuz mineral koleksiyonları Mağazada mevcuttur.

Tek Bir Mineralde Sertlik Varyasyonları

Her ne kadar referans kitapları ve web siteleri her bir mineral için sıklıkla tek bir sertlik listelese de, birçok mineral değişken sertliğe sahiptir. Çizildikleri yöne bağlı olarak daha büyük veya daha az sertliğe sahiptirler.

Değişken sertliğe sahip bir mineralin iyi bilinen bir örneği, siyanittir. Kiyanit sıklıkla bıçak şeklindeki kristallerde ortaya çıkar. Bu kristaller, kristalin uzun eksenine paralel olarak test edilirlerse yaklaşık 5 ve sertliğin kısa eksenine paralel olarak test edilirlerse yaklaşık 7 sertliğe sahiptirler. Niye ya? Bu farklı yönler, siyanit kristalinde farklı bağlanma ortamlarıyla karşılaşır. Kanatlı kristalin uzun eksenine paralel çizilmeye karşı direnç gösteren bağlar, kristalin genişliği boyunca kazıma yaparken karşılaşılanlardan daha zayıftır. Ara sertliklere başka yönlerde de rastlanır.

Başka bir örnek ise elmastır. Elmas kesen insanlar yüzlerce yıldır değişken sertliklerini biliyorlar. Oktahedral kristal yüzlerine paralel olarak, bir elmas kristalinin neredeyse imkansız olduğunu ve cilalanmasının çok zor olduğunu biliyorlar. Elmas bu yöne ayrılarak parçalanabilir ve bu yöne kesmek için en iyi yöntem bir lazerdir. Bir elmas kristalini görmek veya cilalamak için en yumuşak ve en iyi yön, küp kristal yüzlerine paraleldir. Bu bilgi, yönlü bir pırlantanın tasarımını planlayan zanaatkarlar için kritik bir bilgidir. Bunu anlamak ve onunla çalışmak zaman kazandırır, para kazandırır ve daha az atıkla daha iyi bir ürün oluşturur.

Ayrışma, bir mineral numunesinin sertliğini de etkileyebilir. Ayrışma, ayrışma ürünü genellikle orijinal malzemeden daha yumuşak olan bir mineral bileşimini değiştirir. Bir mineralin sertliğini veya çizgisini veya başka bir özelliğini test ederken, test etmenin en iyi yolu, hava koşullarına maruz kalmamış beklenen parlaklık ile taze kırık bir yüzeydir.

Sertlik Testleri Hakkında

Friedrich Mohs tarafından geliştirilen sertlik testi, bir malzemenin çizilmeye karşı direncini değerlendiren ilk bilinen testti. Çok basit ama kesin olmayan karşılaştırmalı bir testtir. Belki de sadeliği onun en yaygın kullanılan sertlik testi olmasını sağlamıştır.

Mohs Ölçeği 1812'de geliştirildiğinden beri, birçok farklı sertlik testi icat edilmiştir. Bunlara Brinell, Knoop, Rockwell, Shore ve Vickers tarafından yapılan testler de dahildir. Bu testlerin her biri, dikkatlice ölçülen miktarda kuvvetle test edilen malzemeye uygulanan küçük bir "girinti" kullanır. Sonra, girintinin boyutu veya derinliği ve kuvvet miktarı, bir sertlik değerini hesaplamak için kullanılır.

Bu testlerin her biri farklı bir cihaz ve farklı hesaplamalar kullandığından, doğrudan birbiriyle karşılaştırılamaz. Yani Knoop sertlik testi yapıldıysa, sayı genellikle "Knoop sertliği" olarak bildirilir. Bu nedenle, Mohs sertlik testi sonuçları "Mohs sertliği" olarak da bildirilmelidir.

Neden bu kadar çok farklı sertlik testi var? Kullanılan test türü, test edilen numunelerin büyüklüğü, şekli ve diğer özellikleri ile belirlenir. Bu testler Mohs testinden oldukça farklı olsa da, aralarında bazı korelasyonlar vardır.

Sertlik, Tokluk ve Mukavemet

Sertliği test ederken, "çizilmeye karşı direnci" test ettiğinizi unutmayın. Test sırasında, bazı malzemeler başka şekillerde başarısız olabilir. Tırmalamak yerine kırılabilir, deforme olabilir veya ufalanabilirler. Sert malzemeler strese maruz kaldıklarında genellikle kırılırlar. Bu bir tokluk eksikliğidir. Strese maruz kaldığında diğer malzemeler deforme olabilir veya ufalanabilir. Bu malzemelerin mukavemeti yok. Çizilmeye karşı direnci test ederken daima aklınızda bulundurun. Test edilen numunedeki diğer arıza tipleriyle kanmayın.

Sertlik Testleri için kullanır

Mohs Sertlik Testi neredeyse yalnızca mineral örneklerinin bağıl sertliğini belirlemek için kullanılır. Bu, sahada, sınıfta veya kolaylıkla tanımlanmış örnekler incelendiğinde veya daha karmaşık testlerin bulunmadığı durumlarda laboratuarda bir mineral tanımlama prosedürünün bir parçası olarak yapılır.

Sanayide, bir malzemenin belirli bir endüstriyel işlem veya belirli bir son kullanım uygulaması için uygunluğunu belirlemek üzere başka sertlik testleri yapılır. Şartlandırmada tavlama, temperleme, iş sertleştirme veya vaka sertleştirme gibi sertleştirme işlemlerinin yapıldığını doğrulamak için üretim işlemlerinde sertlik testi de yapılır.

Yazım Üzerine Bazı Notlar

Mohs Sertlik Ölçeği, mucit Friedrich Mohs'un ismini almıştır. Bu, testin adını yazarken kesme işareti gerekli olmadığı anlamına gelir. "Mohs" ve "Mohs" yanlıştır.

Google bu isimler konusunda gerçekten akıllı. Hatta bir sorgu olarak "Moes Sertlik Ölçeği" yazabilirsiniz ve Google, "Mohs Sertlik Ölçeği" için sonuçları döndüreceğini bilir. :-)