Шкала́ Мо́оса (минералогическая шкала твёрдости) — десятибалльная шкала, созданная для ориентировочной оценки относительной твёрдости материалов методом царапания. Разбиение шкалы по баллам основано на наборе эталонных минералов. В качестве эталонов приняты 10 минералов, расположенных в порядке возрастающей твёрдости[1].
Предложена в 1811 году немецким минералогом Фридрихом Моосом.
Значения шкалы от 1 до 10 соответствуют 10 достаточно распространённым минералам от талька до алмаза. Твёрдость минерала измеряется путём поиска самого твёрдого эталонного минерала, который он может поцарапать; и/или самого мягкого эталонного минерала, который царапает данный минерал. Например, если минерал царапается апатитом, но не флюоритом, то его твёрдость находится в диапазоне от 4 до 5.
Предназначена для грубой сравнительной диагностики твёрдости материалов по системе мягче-твёрже. Испытываемый материал либо царапает эталон и его твёрдость по шкале Мооса выше, либо царапается эталоном и его твёрдость ниже эталона. Таким образом, шкала Мооса информирует только об относительной твёрдости минералов. Например, корунд (9) в 2 раза твёрже топаза (8), но при этом почти в 4 раза менее твёрдый, чем алмаз (10). В приведённой ниже таблице приведено соответствие твёрдости по шкале Мооса с абсолютной твёрдостью, измеренной склерометром.
Твёрдость по Моосу | Эталонный минерал | Абсолютная твёрдость | Изображение | Обрабатываемость | Другие минералы с аналогичной твёрдостью |
---|---|---|---|---|---|
1 | Тальк (Mg3Si4O10(OH)2) | 1 | ![]() |
Царапается ногтем | Графит |
2 | Гипс (CaSO4·2H2O) | 3 | ![]() |
Царапается ногтем | Галит, хлорит, слюда |
3 | Кальцит (CaCO3) | 9 | ![]() |
Царапается медью | Биотит, золото, серебро |
4 | Флюорит (CaF2) | 21 | ![]() |
Легко царапается ножом, оконным стеклом | Доломит, сфалерит |
5 | Апатит (Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-)) | 48 | ![]() |
С усилием царапается ножом, оконным стеклом | Гематит, лазурит |
6 | Ортоклаз (KAlSi3O8) | 72 | ![]() |
Царапает стекло. Обрабатывается напильником | Опал, рутил |
7 | Кварц (SiO2) | 100 | ![]() |
Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло | Гранат, турмалин |
8 | Топаз (Al2SiO4(OH-,F-)2) | 200 | ![]() |
Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло | Берилл (гелиодор, аквамарин, изумруд), шпинель, |
9 | Корунд (Al2O3) | 400 | ![]() |
Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло | Разновидности корунда - |
10 | Алмаз (C) | 1600 | ![]() |
Режет стекло | близок Эльбор, но природного аналога не существует |
Помимо шкалы Мооса есть и другие методы определения твёрдости, но различные шкалы твёрдости нельзя однозначно соотнести друг с другом. Практикой приняты несколько более точных систем измерения твёрдости материалов, ни одна из которых не покрывает весь спектр шкалы Мооса.