Mohsova stupnica je 10-bodová stupnica, ktorú vytvoril Carl Friedrich Mohs v roku 1812 a ktorá umožňuje porovnanie tvrdosti minerálov. Stupnica poskytuje kvalitatívne, nie kvantitatívne hodnotenie tvrdosti konkrétneho kameňa.
História stvorenia
Na vytvorenie stupnice Mohs použil 10 referenčných minerálov - mastenec, sadru, kalcit, fluorit, apatit, ortoklas, kremeň, topaz, červený korund a diamant. Usporiadal minerály v poradí zvyšovania tvrdosti, pričom ako východiskový bod bral, že tvrdší minerál poškriabe mäkší. Napríklad kalcit poškriabe sadru a fluorit zanechá škrabance na kalcite a všetky tieto minerály spôsobujú drobenie mastenca. Minerály teda dostali zodpovedajúce hodnoty tvrdosti v Mohsovej stupnici: krieda -1, sadra - 2, kalcit - 3, fluorit - 4. Ďalšie štúdie ukázali, že minerály, ktorých tvrdosť je nižšia ako 6, sú poškriabané sklom, tie, ktorých tvrdosť je nad 6 poškriabaniu skla. Tvrdosť skla na tejto stupnici je približne 6,5.
Kamene s tvrdosťou vyššou ako 6 sú brúsené diamantom.
Mohsova stupnicaje určený len na hrubé posúdenie tvrdosti minerálov. Presnejším ukazovateľom je absolútna tvrdosť.
Umiestnenie minerálov v Mohsovej stupnici
Minerály na stupnici sú usporiadané v poradí podľa tvrdosti. Najmäkšia má tvrdosť 1, škrabance nechtom, napríklad mastenec (krieda). Ďalej prídu na rad tvrdšie minerály – ulexit, jantár, muskovit. Ich tvrdosť na Mohsovej stupnici je nízka - 2. Takéto mäkké minerály nie sú leštené, čo obmedzuje ich použitie v šperkoch. Krásne kamene s nízkou tvrdosťou sú ozdobné a zvyčajne sú lacné. Často sa z nich vyrábajú suveníry.
Minerály s tvrdosťou 3 až 5 sa dajú ľahko poškriabať nožom. Jet, rodochrozit, malachit, rodonit, tyrkys, nefrit sú často brúsené kabošony, dobre leštené (zvyčajne pomocou oxidu zinočnatého). Tieto minerály nie sú odolné voči vode.
Tvrdé bižutérne minerály, diamanty, rubíny, smaragdy, zafíry, topásy a granáty, sú spracovávané v závislosti od priehľadnosti, farby, prítomnosti nečistôt. Napríklad rubíny v tvare hviezdy alebo zafíry sú brúsené kabošóny, ktoré zdôrazňujú nezvyčajnosť kameňa, priehľadné odrody sú brúsené do oválov, kruhov alebo kvapiek, ako diamanty.
| Tvrdosť podľa Mohsa | Príklady minerálov |
| 1 | Mastenec, grafit |
| 2 | Ulexit, muskovit, jantár |
| 3 | Biotit, chryzokol, jet |
| 4 | Rhodochrozit, fluorit, malachit |
| 5 | Tyrkys, rodonit, lapis lazuli, obsidián |
| 6 | Benitoit, larimar, mesačný kameň, opál, hematit, amazonit, labradorit |
| 7 | Ametyst, granát, odrody turmalínu indicolit, verdelit, rubelit, schorl), morion, achát, avanturín, citrín |
| 8 | Zelený korund (smaragd), heliodor, topaz, paintit, taaffeit |
| 9 | Červený korund (rubín), modrý korund (zafír), leukozafír |
| 10 | Diamant |
Drahé kamene
Všetky minerály s tvrdosťou menšou ako 7 sa považujú za mäkké, minerály nad 7 sa považujú za tvrdé. Tvrdé minerály sa dajú brúsiť diamantmi, rozmanitosť možných výbrusov, priehľadnosť a vzácnosť ich robí ideálnymi na použitie v šperkoch.
Tvrdosť diamantu na Mohsovej stupnici je 10. Diamanty sú fazetované tak, že pri spracovaní je strata hmoty kameňa minimálna. Vybrúsený diamant sa nazýva diamant. Vďaka svojej vysokej tvrdosti a odolnosti voči vysokým teplotám sú diamanty prakticky večné.
Tvrdosť rubínu a zafíru je o niečo nižšia ako tvrdosť diamantu a je 9 na Mohsovej stupnici. Hodnota týchto kameňov, ale aj smaragdov závisí od farby, priehľadnosti a počtu defektov - čím je kameň priehľadnejší, tým je farba intenzívnejšia a čím menej prasklín, tým vyššia je cena.
Polodrahokamy
Topásy a granáty sú o niečo nižšie ako diamant a korund. Ich tvrdosť na Mohsovej stupnici je7-8 bodov. Tieto kamene sú vhodné na rezanie diamantom. Cena priamo závisí od farby. Čím sýtejšia je farba topásu alebo granátu, tým drahší bude výrobok s ním. Najviac cenené sú mimoriadne vzácne žlté topásy a purpurové granáty (majority). Konečný kameň je taký vzácny, že by mohol mať väčšiu cenu ako čistý diamant.
Farebné turmalíny: ružový (rubelit), modrý (indicolit), zelený (verdelit), melónový turmalín sa tiež zaraďujú medzi polodrahokamy. Kvalitné priehľadné turmalíny sú v prírode veľmi vzácne, preto sú niekedy oveľa drahšie ako pyropy a modré topásy a zberateľov lov melónových (ružovo-zelených) kameňov neunaví. Tvrdosť kameňov na Mohsovej stupnici je pomerne vysoká a je 7-7,5 bodu. Tieto kamene sa dobre leštia, nemenia farbu a nájsť šperk so žiarivým priehľadným turmalínom je skutočný úspech.
Čierna odroda turmalínu (shorl) patrí medzi okrasné kamene. Schorl je tvrdý, ale krehký kameň, ktorý sa pri spracovaní môže ľahko zlomiť. Práve z tohto dôvodu sa čierne turmalíny najčastejšie predávajú surové. Sherl je považovaný za najsilnejší ochranný talizman.
Priemyselné aplikácie
Minerály a horniny s vysokou tvrdosťou sú široko používané v priemysle. Napríklad tvrdosť žuly na Mohsovej stupnici je od 5 do 7 v závislosti od množstva sľudy v nej. Táto tvrdá hornina je široko používaná v stavebníctve ako dokončovací materiál.
Bezfarebné zafíry alebo leukozafíry, napriek ich vysokej tvrdosti a relatívnej vzácnosti, nie sú medzi klenotníkmi žiadané, ale sú široko používané v laserových a iných optických inštaláciách.
Praktická aplikácia váhy
Napriek tomu, že Mohsova stupnica tvrdosti poskytuje iba kvalitatívne, nie kvantitatívne hodnotenie, je v geológii široko používaná. Pomocou Mohsovej stupnice dokážu geológovia a mineralógovia približne identifikovať neznámu horninu na základe jej náchylnosti na poškriabanie nožom alebo sklom. Takmer všetky referenčné zdroje uvádzajú tvrdosť minerálov na Mohsovej stupnici a nie ich absolútnu tvrdosť.
V šperkoch sa hojne využíva aj Mohsova stupnica. Tvrdosť kameňa určuje spôsob jeho spracovania, možné možnosti brúsenia a nástroje na to potrebné.
Iné stupnice tvrdosti
Mohsova stupnica nie je jedinou stupnicou tvrdosti. Existuje niekoľko ďalších mierok založených na schopnosti minerálov a iných materiálov odolávať deformácii. Najznámejšia z nich je Rockwellova stupnica. Rockwellova metóda je jednoduchá – je založená na meraní hĺbky prieniku identéra hlboko do skúmaného materiálu. Ako identifikátor sa zvyčajne používa diamantový hrot. Stojí za zmienku, že minerály sa Rockwellovou metódou skúmajú len zriedka, zvyčajne sa používa na kovy a zliatiny.
Krátke stupnice tvrdosti sú postavené podobným spôsobom. Metóda Shore umožňuje určiť tvrdosť oboch kovov a pružnejšiemateriály (guma, plast).
