Твёрдость минералов
Твёрдость минера́лов, свойство минералов оказывать сопротивление механическому воздействию другого, более твёрдого тела.
Относительная твёрдость минералов
В минералогии для быстрой диагностики минералов определяют их относительную твёрдость путём царапания одного минерала другим. Для оценки относительной твёрдости минерала принято сравнивать рассматриваемый образец с минералами – эталонами шкалы Мооса, имеющими твёрдость от 1 до 10 в условных единицах. С целью ориентировочного определения относительной твёрдости образец минерала можно также попробовать поцарапать ногтем (твёрдость по шкале Мооса 2–2,5), медной монетой (3–3,5), стальной иглой или лезвием ножа (5–5,5), кусочком стекла (5,5–6). Возможно также острым углом образца поцарапать другие материалы.
Касситерит (твёрдость по шкале Мооса 6–7). Окрестности г. Горни-Славков (Карловарский край, Чехия).Бóльшая часть минералов имеет твёрдость по шкале Мооса от 2 до 6; твёрдость выше 6 характерна для природных безводных оксидов и силикатов: касситерита (6–7), кварца (7), гранатов (6,5–7,5), турмалинов (7–7,5), берилла (7,5–8), шпинели (7,5–8), топаза (8), корунда (9). Самый твёрдый минерал – алмаз. Твёрдость по шкале Мооса указывают в минералогических справочниках как одно из важнейших диагностических свойств минералов.
Абсолютная твёрдость минералов
Для определения абсолютной твёрдости (т. н. микротвёрдости) в минералогии традиционно используется метод вдавливания Виккерса, сущность которого заключается во вдавливании в испытуемый минерал правильной стандартной четырёхгранной алмазной пирамидки с определённой стандартной нагрузкой и временем вдавливания, затем размер отпечатка измеряют и рассчитывают твёрдость вдавливания (в кг/мм2) как отношение нагрузки к площади поверхности отпечатка. Определение осуществляется на полированных образцах под микроскопом с помощью специальных приборов (микротвердомеров).
Анизотропия твёрдости
У кристаллов многих минералов обнаруживается анизотропия твёрдости, которая ярко выражена у кианита, твёрдость которого по шкале Мооса в одном направлении 5,5, в другом – 7; за присущее явление минералу было дано название «дистен» [от греч. δις (δι-) – дважды, вдвойне и σθένος – сила], ныне устаревшее.
Природа твёрдости минералов
Твёрдость минералов обусловлена главным образом особенностями строения их кристаллической решётки (типом структуры, межатомными расстояниями, природой и силой химической связи, размером и зарядом составляющих частиц и др.). Присутствие в структуре кристаллов молекул воды, гидроксильных групп (OH), а также наличие дефектов и микровключений снижает твёрдость минералов.