Τα πιο δύσκολα ορυκτά του κόσμου

Τα ορυκτά υπάρχουν σε διάφορες μορφές στη γη, και οι αντίστοιχες συνθέσεις τους δίνουν σε κάθε ορυκτό χαρακτηριστική σκληρότητα. Υπάρχουν δύο συνήθεις τρόποι που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες για να δημιουργήσουν τα σκληρότερα ορυκτά στη γη. τη δοκιμασία σκληρότητας Vickers και την κλίμακα Mohs. Κάθε μια από τις δύο μεθόδους χρησιμοποιεί μια φόρμουλα για να καθορίσει τη σκληρότητα ενός ορυκτού. Τα διαμάντια έχουν καθιερωθεί ως τα πιο σκληρά μέταλλα στη γη και αναγνωρίζονται ως τέτοια τόσο στην κλίμακα Mohs, όσο και στη δοκιμή σκληρότητας Vickers.

Η κλίμακα Mohs

Η κλίμακα Mohs περιγράφει τα σκληρότερα ορυκτά στη γη. Η κλίμακα ονομάζεται από τον εφευρέτη της, ο Friedrich Mohs, ένας διάσημος Γερμανός οργανολόγος του 19ου αιώνα που εισήγαγε την κλίμακα το 1812. Η φόρμουλα που χρησιμοποιείται για να καθορίσει τη θέση ενός ορυκτού στην κλίμακα είναι η ικανότητά του να γρατσουνίζει άλλο ορυκτό και οι γρατζουνιές να είναι ορατό με γυμνό μάτι. Ωστόσο, η σύγχρονη τεχνολογία έχει δείξει ότι η φόρμουλα έχει κάποιες αποκλίσεις, ενώ μερικά ορυκτά ταξινομούνται χαμηλότερα στην κλίμακα παρατηρώντας μικροσκοπικές γρατζουνιές πάνω σε ορυκτά που βρίσκονται πάνω τους στην κλίμακα Mohs. Η κλίμακα σκληρότητας κινείται προοδευτικά από το 1 στο 10 όπου το 10 αντιπροσωπεύει το σκληρότερο ορυκτό και η σκληρότητα μειώνεται καθώς κάποιος μετακινείται προς τα κάτω στην κλίμακα. Κορυφή στην κλίμακα της σκληρότητας είναι το ορυκτό που κατατάσσεται στο 10, το διαμάντι που δεν είναι γδαρμένο από οποιοδήποτε άλλο ορυκτό. Το δεύτερο σκληρότερο ορυκτό βασισμένο στην κλίμακα Mohs είναι το Corundum το οποίο μπορεί μόνο να γδαρθεί από τα διαμάντια. Η κλίμακα σκληρότητας συχνά επικρίνεται λόγω της έλλειψης ακρίβειας, αλλά η εφαρμογή της εξακολουθεί να είναι δημοφιλής στους γεωλόγους της περιοχής.

Δοκιμή σκληρότητας Vickers

Ένας άλλος τρόπος για την εγκατάσταση των σκληρότερων ορυκτών στη γη είναι η δοκιμή σκληρότητας Vickers. Η δοκιμή εισήχθη από τον Ρόμπερτ Σμιθ το 1921 μετά την ανάπτυξή της στην Vickers Ltd, την εταιρεία μετά την οποία ονομάστηκε η δοκιμή. Η δοκιμασία Vickers είναι πιο εξαντλητική στην εκτίμηση της σκληρότητας των ορυκτών, καθώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε όλα τα μέταλλα. Ο αριθμός πυραμίδας Vickers, συντομευμένος ως μονάδες "VH", και Pascal χρησιμοποιούνται ως μονάδες σκληρότητας στη δοκιμή. Η καθιέρωση της σκληρότητας ενός ορυκτού με τη δοκιμή καθορίζεται από την αντοχή του σε πλαστική παραμόρφωση από μια συγκεκριμένη πηγή. Το πιο σκληρό ορυκτό σύμφωνα με τη δοκιμή είναι το διαμάντι που έχει την υψηλότερη τιμή HV οποιουδήποτε ορυκτού, έχοντας 10.000 HV. Το ορυκτό με τη δεύτερη υψηλότερη τιμή HV είναι ο μαρτενσίτης, με 1.000 HV και ως εκ τούτου είναι το δεύτερο σκληρότερο ορυκτό στη γη.

Διαμάντια

Η κρυσταλλική τελειότητα και η καθαρότητα των διαμαντιών επηρεάζουν τη σκληρότητα τους, όπου η καθαρότητα ενός διαμαντιού είναι άμεσα ανάλογη με τη σκληρότητα του. Τα διαμάντια είναι από τα παλαιότερα όλων των ορυκτών, με μερικά φυσικά διαμάντια να είναι σχεδόν τόσο παλιά όσο ο πλανήτης, καθώς μπορούν να φτάσουν τα 3, 5 δισεκατομμύρια χρόνια στην ηλικία. Η μοριακή δομή των διαμαντιών είναι ο λόγος πίσω από τη σκληρότητα τους, καθώς τα άτομα άνθρακα που συνθέτουν ένα διαμάντι συνδέονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν μια δομή πλέγματος. Ένα μόριο σε διαμάντια αποτελείται από πέντε άτομα άνθρακα που συνδέονται μεταξύ τους για να δημιουργήσουν μια ισχυρή τετραεδρική μονάδα, η οποία έχει ως αποτέλεσμα ένα ισχυρό μόριο και την πηγή της σκληρότητας του διαμαντιού.