Самые твердые минералы в мире
Минералы существуют на земле в различных формах, и их соответствующий состав придает каждому минералу характерную твердость. Существует два распространенных способа, используемых учеными для определения самых твердых минералов на земле: тест на твердость по Виккерсу и шкала Мооса. Каждый из двух методов использует формулу для определения твердости минерала. Было установлено, что алмазы являются самыми твердыми минералами на земле и признаны таковыми как по шкале Мооса, так и по тесту твердости Виккерса.
Шкала Мооса
Шкала Мооса описывает самые твердые минералы на земле. Шкала названа в честь ее изобретателя Фридриха Мооса, известного немецкого минералога 19 века, который представил шкалу в 1812 году. Формула, используемая для определения положения минерала на шкале, - это его способность царапать другой минерал, и царапины должны быть видны невооруженным глазом. Однако современные технологии показали, что формула имеет некоторые расхождения, при этом были обнаружены некоторые минералы, классифицированные ниже по шкале, оставляющие микроскопические царапины на минералах, найденных выше них по шкале Мооса. Шкала твердости постепенно перемещается от 1 к 10, где 10 представляет самый твердый минерал, и твердость уменьшается по мере продвижения вниз по шкале. На первом месте по шкале твердости находится минерал, получивший 10-е место, алмаз, который не царапается ни одним другим минералом. Вторым по твердости минералом по шкале Мооса является корунд, который можно поцарапать только алмазами. Шкалу твердости часто критикуют за ее недостаточную точность, но ее применение по-прежнему популярно среди полевых геологов.
Испытание на твердость по Виккерсу
Другим способом определения самых твердых минералов на земле является использование теста на твердость по Виккерсу. Тест был введен Робертом Смитом в 1921 году после его разработки в компании Vickers Ltd, в честь которой назван тест. Тест Виккерса является более исчерпывающим при оценке твердости минералов, поскольку он может быть использован для всех металлов. В качестве единиц измерения твердости в испытании используются число пирамиды Виккерса, сокращенное как “VH”, и единицы измерения в паскалях. Определение твердости минерала с помощью теста определяется его сопротивлением пластической деформации от конкретного источника. Самым твердым минералом, согласно тесту, является алмаз, который имеет самое высокое значение HV среди всех минералов - 10 000 HV. Минералом со вторым по величине значением HV является мартенсит с 1000 HV, который, следовательно, является вторым по твердости минералом на земле.
Бриллианты
Кристаллическое совершенство и чистота алмазов влияют на их твердость, где чистота алмаза прямо пропорциональна его твердости. Алмазы являются одними из самых древних из всех минералов, причем некоторым природным алмазам почти столько же лет, сколько планете, поскольку их возраст может достигать 3,5 миллиардов лет. Молекулярная структура алмазов является причиной их твердости, поскольку атомы углерода, из которых состоит алмаз, соединены друг с другом, образуя решетчатую структуру. Молекула в алмазах состоит из пяти атомов углерода, которые соединены друг с другом, образуя прочную тетраэдрическую единицу, в результате чего получается прочная молекула и источник твердости алмаза.
