Mohsin kovuus

Mohsin kovuusasteikko on yksinkertainen tapa luokitella mineraalien kovuus. Sen kehitti vuonna 1822 saksalainen mineralogi Friedrich Mohs. Asteikko ei kuitenkaan ole tarkka, eikä suoraan verrannollinen mineraalin tai materiaalin todelliseen kovuuteen, vaan on lähinnä suuntaa antava. Kahden mineraalin välinen kovuus Mohsin asteikolla saattaa vaihdella suuresti, mutta mittaustulos on geologille riittävän tarkka silmämääräisesti pääteltäväksi. Tämä tekeekin Mohsin asteikosta yksinkertaisimman tavan määritellä mineraalin kovuus.^[1]

Perusasteikolla on kymmenen mineraalia, jotka on luokiteltu pehmeimmästä kovimpaan numeroin 1–10. Asteikolla kovempi mineraali naarmuttaa pehmeämpää, esimerkiksi kovuusasteikon sijalla 4 oleva mineraali pystyy naarmuttamaan helposti asteikon sijalla 3 olevaa mineraalia, mutta naarmuttaa vaikeasti asteikon sijalla 3,5 olevaa mineraalia.^[1]

Mohsin kovuusasteikolla on kymmenen perusmineraalia seuraavassa järjestyksessä:

Kynnen kovuus asteikolla on noin 2,5 (naarmuttaa kipsiä) ja puukon terän kovuus 5,5 (naarmuttaa heikosti apatiittia). Ikkunalasi taas sijoittuu asteikolla sijalle 6,5, ja kova kvartsilasi lähes sijalle 7, riippuen lasin koostumuksesta ja kvartsipitoisuudesta.^[1]

Timantilla puolestaan on absoluuttinen kovuus 10; se naarmuttaa kaikkia mahdollisia mineraaleja ja materiaaleja. Tämä pätee kuitenkin vain luonnossa; teollisesti on mahdollista valmistaa timanttiakin kovempia boorioksideja, jotka menevät Mohsin asteikon yli.^[1]

Joillakin mineraaleilla kovuudet voivat myös vaihdella mineraalin laadun tai rakenteen mukaan. Esimerkiksi timantin hiontaan käytetään timanttipölyä, mutta sen kovuus vaihtelee suunnassa kiteen akseleihin nähden; kovuus on pienin pysty- ja poikkiakseleiden suuntaisesti, ja suurin 45° kulmassa akseleihin nähden. Tätä ominaisuutta käytetään hyväksi hionnassa.^[1]

Joillakin mineraaleilla kovuus voi vaihdella huomattavasti samassa kiteessä. Esimerkiksi pitkiä sälömäisiä kiteitä muodostavan kyaniitin kovuus on kiteen poikkiakselin suuntaisesti 6–7, mutta pituusakselin suuntaisesti vain 4,5. Tämä johtuu kyaniittikiteen rakenteesta ja sen sisäisistä molekylaarisista sidoksista.^[1]

Mineraalin todellinen kovuus voidaan mitata sklerometrilla eli kovuusmittarilla. Sklerometri laskee kovuuden naarmuttamalla näytettä timantilla puhtaassa suljetussa tilassa, ja mittaamalla naarmutusjäljen leveyden mikroskoopilla; mitä kapeampi naarmutusjälki on, sitä lähempänä mitattavan kappaleen kovuus on timanttia.^[1]

Kovuuskerroin on hyvin yksinkertainen: esimerkiksi kipsi (2) on kaksi kertaa niin kova kuin talkki (1), mutta apatiitti (5) on noin 2,3 kertaa niin kova kuin fluoriitti (4), ja timantti (10) neljä kertaa niin kova kuin korundi (9).^[1]

Seuraavassa taulukossa ovat kaikki kymmenen Mohsin asteikon perusmineraalia, niiden Mohsin kovuudet ja todelliset kovuuskertoimet.

Kovuus	Mineraali	Kovuuskerroin	Kuva
1	Talkki (Mg3Si4O10(OH)2)	1
2	Kipsi (CaSO4 · 2H2O)	2
3	Kalsiitti (CaCO3)	9
4	Fluoriitti (CaF2)	21
5	Apatiitti (Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-)	48
6	Maasälpä (KAlSi3O8)	72
7	Kvartsi (SiO2)	100
8	Topaasi (Al2SiO4(OH-,F-)2)	200
9	Korundi (Al2O3)	400
10	Timantti (C)	1 500

Seuraavassa taulukossa on lueteltuna muutamia mineraaleja Mohsin kovuuksineen timantista alaspäin laskevassa järjestyksessä.^[1]