ระดับความแข็ง MOHS

ความแข็ง Mohs เป็นวิธีเปรียบเทียบในการวัดความต้านทานการขีดข่วนของแร่ธาตุตั้งแต่ 1 ถึง 10 แนวคิดเบื้องหลังมาตราส่วนความแข็ง Mohs นั้นค่อนข้างง่าย เครื่องชั่งนี้ช่วยระบุแร่ธาตุโดยการทดสอบความสามารถในการขีดข่วนหรือถูกขีดข่วนโดยแร่ธาตุที่มีความแข็งที่ทราบ วัสดุที่แข็งกว่าจะขีดข่วนวัสดุที่อ่อนกว่า

เพชรเป็นวัสดุที่แข็งที่สุดในระดับความแข็ง Mohs โดยมีพิกัดสูงสุด 10 ในขณะที่แป้งโรยตัวอยู่ที่ระดับต่ําสุดของมาตราส่วนด้วยคะแนน 1

ตัวอย่างเช่นยิปซั่มสามารถขีดข่วนแป้งโรยตัวได้ ดังนั้นจึงมีค่า Mohs Scratch Hardness สูงกว่าแป้งโรยตัว

วิทยาศาสตร์ของแร่วิทยาเป็นหนี้ความเข้าใจส่วนใหญ่จากมาตราส่วนและการวัดต่างๆ ที่คิดค้นขึ้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เครื่องชั่งหลักอย่างหนึ่งซึ่งวัดความกระด้างของแร่ธาตุคือมาตราส่วนความแข็ง Mohs สําหรับใครก็ตามที่โน้มเอียงไปทางอัญมณีวิทยา ธรณีวิทยา หรือแร่วิทยา เครื่องชั่งนี้เป็นเครื่องมืออันล้ําค่าในการแยกแยะและจัดหมวดหมู่แร่ธาตุ มาเจาะลึกลงไปทําความเข้าใจความแข็งของโมห์สกัน

มาตราส่วนความแข็ง Mohs คิดขึ้นในปี พ.ศ. 1812 โดย Friedrich Mohs นักธรณีวิทยาและนักแร่วิทยาชาวเยอรมัน เมื่อตระหนักถึงความจําเป็นในการจําแนกแร่ธาตุตามลําดับอย่างเป็นระบบเขาจึงคิดค้นวิธีการที่ง่ายแต่มีประสิทธิภาพในการกําหนดความแข็ง สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการสังเกตว่าแร่ธาตุใดที่สามารถขีดข่วนผู้อื่นได้

เป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะทราบว่า Mohs ไม่ได้คิดค้นแนวคิดของการทดสอบความแข็ง อารยธรรมโบราณได้ทําการสังเกตแล้วว่าวัสดุใดที่สามารถใช้ขีดข่วนหรือแกะสลักสิ่งอื่นได้ อย่างไรก็ตาม Mohs เป็นคนแรกที่รวบรวมรายการที่สอดคล้องกันและเปรียบเทียบ

อัญมณีวิทยาและเครื่องประดับ: หนึ่งในการประยุกต์ใช้ Mohs Scale ในทันทีคือในอัญมณีวิทยา เมื่อออกแบบเครื่องประดับ จําเป็นต้องเข้าใจความแข็งของอัญมณีที่ใช้ เนื่องจากจะส่งผลโดยตรงต่อความทนทานและความต้านทานต่อการเสียดสี ตัวอย่างเช่น เพชรที่มีความแข็ง Mohs 10 มักใช้ในแหวนหมั้น เนื่องจากทนทานต่อการขีดข่วนได้ดีกว่าหินอื่นๆ ส่วนใหญ่

การก่อสร้างและการผลิต: ความแข็งของวัสดุมีบทบาทสําคัญในอุตสาหกรรมการก่อสร้างและการผลิต ตัวอย่างเช่น การทําความเข้าใจความแข็งของแร่ธาตุสามารถช่วยในการเลือกเครื่องจักรหรือเครื่องมือที่เหมาะสมสําหรับการขุดหรือการตัด

การศึกษา: มาตราส่วน Mohs ทําหน้าที่เป็นเครื่องมือเบื้องต้นในการแนะนํานักเรียนให้รู้จักกับโลกของแร่วิทยา ความเรียบง่ายและใช้งานง่ายทําให้เป็นที่ชื่นชอบของนักการศึกษา

มาตราส่วนความแข็ง Mohs ใช้งานง่าย แต่ขาดความแม่นยําเนื่องจากมีสเกลเพียง 10 สเกล โดยมีความสัมพันธ์แบบลอการิทึมใกล้เคียงกับความแข็งสัมบูรณ์ ความแตกต่างของความแข็ง Mohs ที่ 5 และ 6 ไม่สามารถกําหนดได้อย่างแท้จริง และเป็นการประมาณมากกว่าวิธีการวัดความแข็งที่ซับซ้อนและมีความแม่นยําสูง เช่น Vickers หรือ Rockwell

ความแข็งสัมพัทธ์: มาตราส่วน Mohs วัดเฉพาะความแข็งสัมพัทธ์เท่านั้น ไม่ได้ให้มาตรการที่แน่นอนหรือเชิงปริมาณ ตัวอย่างเช่น ในขณะที่เพชรอยู่ในอันดับที่ 10 และคอรันดัม 9 เพชรนั้นแข็งกว่าคอรันดัมหลายเท่า ขาดความแม่นยํา: มาตราส่วนไม่มีค่ากลาง ดังนั้นหากแร่ธาตุสองชนิดอยู่ระหว่างตัวเลขสองตัวการกําหนดความแข็งสัมพัทธ์อาจเป็นเรื่องที่ท้าทาย ไม่ครอบคลุม: มาตราส่วนครอบคลุมแร่ธาตุเพียง 10 ชนิดเท่านั้น แร่ธาตุหลายชนิดอยู่ระหว่างตัวเลขมาตรฐานเหล่านี้ ซึ่งต้องใช้แร่ธาตุอ้างอิงเพิ่มเติม การวัดความแข็งอื่น ๆ

ด้วยข้อจํากัดของมาตราส่วน Mohs จึงมีการพัฒนาวิธีการอื่นๆ เพื่อการวัดความแข็งที่แม่นยํายิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่น เครื่องชั่ง Vickers และ Rockwell วัดความแข็งโดยการประเมินความลึกหรือขนาดของรอยเยื้องที่เหลือจากแรงคงที่ เครื่องชั่งเหล่านี้มักใช้ในโลหะวิทยา

ข้อดีของวิธีการวัดความแข็ง Mohs คือกระบวนการขีดข่วนเมื่อเทียบกับการบุบของอีกสองวิธี สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสําหรับวัสดุผลึก เช่น แก้วหรือเซรามิกที่จะแตกและไม่เสียรูป

เป็นวิธีที่ง่ายและรวดเร็วและคุ้มค่าในการกําหนดความแข็งของรอยขีดข่วนของแร่ธาตุ ชุดทดสอบมีราคาน้อยกว่า 30 USD และก่อนที่คุณจะถาม ชุดทดสอบราคาประหยัดดังกล่าวไม่มีเพชรแท้

มาตราส่วนความแข็ง Mohs แม้จะมีข้อจํากัด แต่ก็ยังคงเป็นการทดสอบที่สําคัญสําหรับแร่วิทยา ความเรียบง่ายใช้งานง่ายและความจริงที่ว่าไม่ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษทําให้เป็นที่นิยมอย่างกว้างขวาง ไม่ว่าจะใช้โดยนักเรียนในห้องเรียน ช่างอัญมณีที่ประเมินอัญมณี หรือนักธรณีวิทยาในสาขานี้ Mohs Scale เป็นเครื่องพิสูจน์ถึงความเฉลียวลของ Friedrich Mohs และความสําคัญที่ยั่งยืนของการจําแนกประเภทอย่างเป็นระบบในวิทยาศาสตร์

เป็นวิธีง่ายๆ ในการทดสอบความแข็งของรอยขีดข่วน โดยใช้เครื่องมือต่างๆ เช่น เพนนีทองแดงและตะปูเหล็ก แม้ว่าจะช่วยจัดหมวดหมู่แร่ธาตุ แต่ก็ให้การวัดที่สัมพันธ์กันไม่แน่นอน ตัวอย่างเช่น เพชร (10) แข็งกว่าคอรันดัม (9) มาก แต่คอรันดัมแข็งกว่าบุษราคัม (8) เพียงสองเท่าเท่านั้น

ความแข็งเยื้องจะวัดความต้านทานต่อแรงกดคงที่ เช่น การกดตะปูลงบนพื้นผิว เครื่องชั่ง Rockwell วัดสิ่งนี้โดยดูว่าวัสดุต้านทานการเจาะได้ดีเพียงใด ซึ่งแตกต่างจากความแข็งของรอยขีดข่วน การทดสอบนี้มีความแม่นยํา แต่ต้องทําในห้องปฏิบัติการ

ความแข็งรีบาวด์จะตรวจสอบว่าค้อนปลายเพชรกระเด็นออกจากวัสดุมากน้อยเพียงใด การทดสอบการรีบาวด์ของ Leeb? การทดสอบมีประโยชน์ในภาคสนาม โดยมีข้อได้เปรียบเหนือการทดสอบในห้องปฏิบัติการ แต่มีความแม่นยําน้อยกว่า

ความยืดหยุ่นและความเป็นพลาสติกอธิบายว่าวัสดุกลับสู่รูปร่าง (ยืดหยุ่น) เปลี่ยนรูปร่างโดยไม่แตกหัก (พลาสติก) หรือแตกหัก (เปราะ) เพชรแม้จะแข็ง แต่ก็เปราะ ในขณะที่ทองแดงมีความอ่อนนุ่ม แต่เหนียวและอ่อนตัว

ความแข็งแรงวัดความสามารถของวัสดุในการเสียรูปภายใต้ความเครียด ในขณะที่ความเหนียวจะวัดความต้านทานต่อการแตกหัก คุณสมบัติเหล่านี้มีความสําคัญสําหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน:

• ใช้มาตราส่วน Mohs สําหรับเครื่องมือตัด
• ใช้เครื่องชั่ง Rockwell หรือ Vickers หรือ Brinell เพื่อตรวจสอบรอยบุบ
• ตรวจสอบความยืดหยุ่นและความเปราะบางสําหรับโครงสร้างรับน้ําหนัก
• ประเมินความแข็งแรงและความเหนียวของวัสดุก่อสร้าง
• ใช้ การทดสอบความแข็งของดินสอสําหรับ การเคลือบฟิล์มและสีด้วยแสง