Mohsova stupnice tvrdosti je standardní systém pro měření tvrdosti minerálů a jiných materiálů na základě jejich odolnosti proti poškrábání. Tento systém vytvořil německý mineralog Friedrich Mohs v roce 1812 a dodnes se široce používá v geologii, materiálovém inženýrství i průmyslu.
Mohsova stupnice přiřazuje každému minerálu číslo od 1 do 10, přičemž nižší číslo označuje měkčí materiál, který lze snadno poškrábat tvrdším materiálem s vyšším číslem.
Princip Mohsovy stupnice tvrdosti
Mohsova stupnice je relativní, což znamená, že nerozlišuje absolutní hodnoty tvrdosti, ale pouze porovnává, který minerál může poškrábat jiný. Tvrdší materiál vždy zanechá rýhu na měkčím, zatímco naopak měkčí materiál tvrdší nepoškodí.
Každý minerál na stupnici reprezentuje konkrétní úroveň tvrdosti a slouží jako referenční materiál. Například kalcit (3) lze poškrábat fluoritovým nožem (4), ale ne sádrovcem (2).
Tabulka Mohsovy stupnice tvrdosti
| Stupeň | Minerál | Příklad použití | Tvrdost (absolutní hodnoty) |
|---|---|---|---|
| 1 | Mastek | Kosmetika, maziva | 1 |
| 2 | Sádrovec | Omítky, sádrokarton | 3 |
| 3 | Kalcit | Stavební materiály, vápenec | 9 |
| 4 | Fluorit | Výroba kyseliny fluorovodíkové | 21 |
| 5 | Apatit | Hnojiva, zubní sklovina | 48 |
| 6 | Ortoklas (živec) | Keramika, sklo | 72 |
| 7 | Křemen | Sklo, elektronika | 100 |
| 8 | Topaz | Šperky, brusiva | 200 |
| 9 | Korund | Brusivo, průmyslové nástroje | 400 |
| 10 | Diamant | Průmyslové řezné nástroje | 1600 |
Poznámka: Absolutní hodnoty tvrdosti ukazují, že rozdíl mezi stupni není lineární. Například diamant (10) je čtyřikrát tvrdší než korund (9) a téměř desetkrát tvrdší než křemen (7).
Použití Mohsovy stupnice v praxi
Mohsova stupnice se využívá v různých oborech:
Geologie a mineralogie – určování minerálů v terénu podle jejich tvrdosti.
Stavebnictví – volba vhodných materiálů pro podlahy, fasády nebo pracovní desky.
Průmysl abraziv – výběr brusných materiálů (korund, diamant, karbid křemíku).
Šperkařství – stanovení odolnosti drahokamů proti poškrábání.
Výroba skla a keramiky – optimalizace složení materiálů pro vyšší odolnost.
Alternativy Mohsovy stupnice
V technických aplikacích se často používají přesnější metody měření tvrdosti, například:
Vickersova tvrdost (HV) – měří se pomocí diamantového jehlanu.
Rockwellova tvrdost (HR) – používá se v metalurgii pro kovy.
Brinellova tvrdost (HB) – měření tvrdosti kovů pomocí ocelové kuličky.
Knoopova tvrdost (HK) – vhodná pro velmi tenké materiály.
Přestože existují přesnější metody, Mohsova stupnice zůstává nepostradatelným nástrojem pro rychlou identifikaci tvrdosti materiálů v terénu a běžné praxi.
Závěr
Mohsova stupnice tvrdosti je jednoduchý a efektivní způsob klasifikace minerálů a materiálů podle jejich odolnosti proti poškrábání. Ačkoliv není vhodná pro přesná laboratorní měření, stále hraje klíčovou roli v geologii, průmyslu abraziv a materiálovém inženýrství.
Díky své jednoduchosti a praktičnosti je Mohsova stupnice jedním z nejdůležitějších nástrojů v mineralogii a dodnes pomáhá odborníkům i laikům při určování tvrdosti materiálů.