Mohsova stupnice je 10bodová stupnice vytvořená Carlem Friedrichem Mohsem v roce 1812, která umožňuje srovnání tvrdosti minerálů. Stupnice poskytuje kvalitativní, nikoli kvantitativní hodnocení tvrdosti konkrétního kamene.
Historie stvoření
K vytvoření stupnice Mohs použil 10 referenčních minerálů - mastek, sádrovec, kalcit, fluorit, apatit, ortoklas, křemen, topaz, červený korund a diamant. Uspořádal minerály podle rostoucí tvrdosti, přičemž jako výchozí bod vycházel z toho, že tvrdší minerál poškrábe měkčí. Kalcit například škrábe sádru a fluorit zanechává škrábance na kalcitu a všechny tyto minerály způsobují drcení mastku. Minerály tedy obdržely odpovídající hodnoty tvrdosti v Mohsově stupnici: křída -1, sádra - 2, kalcit - 3, fluorit - 4. Další studie ukázaly, že minerály, jejichž tvrdost je nižší než 6, jsou poškrábány sklem, ty, jejichž tvrdost je nad 6 poškrábání skla. Tvrdost skla na této stupnici je přibližně 6,5.
Kameny s tvrdostí větší než 6 jsou broušeny diamantem.
Mohsova stupniceje určen pouze pro hrubé posouzení tvrdosti minerálů. Přesnějším ukazatelem je absolutní tvrdost.
Umístění minerálů v Mohsově stupnici
Minerály na stupnici jsou seřazeny podle tvrdosti. Nejměkčí má tvrdost 1, škrábe nehtem např. mastek (křída). Dále přicházejí na řadu tvrdší minerály - ulexit, jantar, muskovit. Jejich tvrdost na Mohsově stupnici je nízká – 2. Takto měkké minerály se neleští, což omezuje jejich použití ve šperkařství. Krásné kameny s nízkou tvrdostí jsou okrasné a jsou obvykle levné. Často se z nich vyrábí suvenýry.
Minerály s tvrdostí 3 až 5 se nožem snadno poškrábou. Jet, rodochrozit, malachit, rodonit, tyrkys, nefrit jsou často broušené kabošony, dobře leštěné (obvykle pomocí oxidu zinečnatého). Tyto minerály nejsou odolné vůči vodě.
Tvrdé bižuterní minerály, diamanty, rubíny, smaragdy, safíry, topazy a granáty, jsou zpracovávány v závislosti na průhlednosti, barvě, přítomnosti nečistot. Například rubíny ve tvaru hvězdy nebo safíry jsou broušené kabošony, které zdůrazňují neobvyklost kamene, průhledné odrůdy jsou broušeny do oválů, kruhů nebo kapek, jako diamanty.
| Tvrdost podle Mohse | Příklady minerálů |
| 1 | Matek, grafit |
| 2 | Ulexit, muskovit, jantar |
| 3 | Biotit, chryzokol, jet |
| 4 | Rhodochrozit, fluorit, malachit |
| 5 | Tyrkys, rodonit, lapis lazuli, obsidián |
| 6 | Benitoit, larimar, měsíční kámen, opál, hematit, amazonit, labradorit |
| 7 | Ametyst, granát, odrůdy turmalín indicolit, verdelit, rubelit, schorl), morion, achát, avanturín, citrín |
| 8 | Zelený korund (smaragd), heliodor, topaz, paintit, taaffeit |
| 9 | Červený korund (rubín), modrý korund (safír), leukosafír |
| 10 | Diamant |
Drahé kameny
Všechny minerály s tvrdostí menší než 7 jsou považovány za měkké, minerály nad 7 za tvrdé. Tvrdé minerály lze řezat diamanty, rozmanitost možných brusů, průhlednost a vzácnost je činí ideálními pro použití ve šperkařství.
Tvrdost diamantu na Mohsově stupnici je 10. Diamanty jsou fasetovány tak, že při zpracování jsou ztráty hmoty kamene minimální. Broušený diamant se nazývá diamant. Díky své vysoké tvrdosti a odolnosti vůči vysokým teplotám jsou diamanty prakticky věčné.
Tvrdost rubínu a safíru je o něco nižší než tvrdost diamantu a je 9 na Mohsově stupnici. Hodnota těchto kamenů, stejně jako smaragdů, závisí na barvě, průhlednosti a počtu vad - čím průhlednější kámen, tím intenzivnější barva a čím méně prasklin v něm, tím vyšší cena.
Polodrahokamy
Topazy a granáty jsou o něco nižší než diamant a korund. Jejich tvrdost na Mohsově stupnici je7-8 bodů. Tyto kameny se dobře hodí k řezání diamantem. Cena přímo závisí na barvě. Čím sytější barva topazu nebo granátu, tím dražší bude produkt s ním stát. Nejvíce ceněny jsou extrémně vzácné žluté topazy a purpurové granáty (majority). Poslední kámen je tak vzácný, že by mohl mít větší cenu než čistý diamant.
Barevné turmalíny: růžový (rubelit), modrý (indicolit), zelený (verdelit), turmalín vodního melounu jsou také klasifikovány jako polodrahokamy. Kvalitní průhledné turmalíny jsou v přírodě velmi vzácné, proto jsou někdy mnohem dražší než pyropy a modré topazy a sběratele neomrzí lov melounových (růžovozelených) kamenů. Tvrdost kamenů na Mohsově stupnici je poměrně vysoká a činí 7-7,5 bodů. Tyto kameny se dobře leští, nemění barvu a najít šperk se zářivě průhledným turmalínem je skutečný úspěch.
Černá odrůda turmalínu (shorl) patří k okrasným kamenům. Schorl je tvrdý, ale křehký kámen, který se může při zpracování snadno zlomit. Právě z tohoto důvodu se černé turmalíny nejčastěji prodávají syrové. Sherl je považován za nejsilnější ochranný talisman.
Průmyslové aplikace
Minerály a horniny s vysokou tvrdostí jsou široce používány v průmyslu. Například tvrdost žuly na Mohsově stupnici je od 5 do 7 v závislosti na množství slídy v ní. Tento tvrdý kámen je široce používán ve stavebnictví jako dokončovací materiál.
Bezbarvé safíry nebo leukosafíry, navzdory jejich vysoké tvrdosti a relativní vzácnosti, nejsou mezi klenotníky žádané, ale jsou široce používány v laserových a jiných optických instalacích.
Praktické použití váhy
Navzdory skutečnosti, že Mohsova stupnice tvrdosti poskytuje pouze kvalitativní, nikoli kvantitativní hodnocení, je v geologii široce používána. Pomocí Mohsovy stupnice mohou geologové a mineralogové zhruba identifikovat neznámou horninu na základě její náchylnosti k poškrábání nožem nebo sklem. Téměř všechny referenční zdroje udávají tvrdost minerálů na Mohsově stupnici, nikoli jejich absolutní tvrdost.
V klenotnictví je Mohsova stupnice také široce používána. Tvrdost kamene určuje způsob jeho zpracování, možné možnosti broušení a nástroje k tomu nutné.
Další stupnice tvrdosti
Mohsova stupnice není jedinou stupnicí tvrdosti. Existuje několik dalších měřítek založených na schopnosti minerálů a jiných materiálů odolávat deformaci. Nejznámější z nich je Rockwellova stupnice. Rockwellova metoda je jednoduchá – je založena na měření hloubky průniku identifikátoru hluboko do zkoumaného materiálu. Jako identifikátor se obvykle používá diamantový hrot. Stojí za zmínku, že minerály jsou zřídka zkoumány Rockwellovou metodou, obvykle se používá pro kovy a slitiny.
Krátké stupnice tvrdosti jsou vytvořeny podobným způsobem. Metoda Shore umožňuje určit tvrdost obou kovů a elastičtějšímateriály (guma, plast).
