モース硬度

モース硬度(モースこうど)、モース硬さ(モースかたさ、英語: Mohs hardness[1])またはモース硬さスケール(モースかたさスケール、: Mohs' scale of hardness[2])は、主に鉱物に対する硬さ尺度の1つ。硬さの尺度として、1から10までの整数値を考え、それぞれに対応する標準鉱物を設定する。

モース硬度計。硬度1から10までの標準鉱物が箱の中に入っている。

ここで言う硬さの基準は「あるものでひっかいたときの傷のつきにくさ」であり、「たたいて壊れるかどうか」の堅牢さではない(そちらは靱性を参照)。モース硬度が最高のダイヤモンドであっても衝撃には弱く、ハンマーなどである一定の方向からたたくことによって容易に砕ける。また、これらの硬度は相対的なものであるため[3]、モース硬度4.5と示されている2つの鉱物があったとしても、それらは同じ硬度とは限らない。これは、蛍石で引っかくと傷がつかず、燐灰石で引っかくと傷つくということを示すのみである。

数値間の硬度の変化は比例せず、硬度1と2の間の差が小さく、9と10の間の硬度の差が大きいことも特徴的である。一見すると不便な見分け方のようでもあるが、分析装置のない野外においては、鉱物を同定するために役立つ簡便で安価な方法である。

モース硬度の「モース」は、この尺度を考案したドイツの鉱物学者フリードリッヒ・モースに由来している。

「滑石方(かっせきほう)にして蛍燐(けいりん)長く、石黄鋼(いしおうこう)にして金色なり」という語呂合わせの覚え方がある。

標準鉱物

標準鉱物のモース硬度
モース硬度標準鉱物化学式絶対硬度画像解説
1滑石Mg3(Si4O10)(OH)21最も軟らかい鉱物で、つるつるした手触り。爪でたやすく傷をつけられる。
2石膏CaSO4·H2O3指ので何とか傷をつけることができる。
3方解石CaCO39硬貨でこするとなんとか傷をつけることができる。
4蛍石CaF221ナイフの刃で簡単に傷をつけることができる。
5燐灰石Ca5(PO4)3(F,OH)48ナイフでなんとか傷をつけることができる。
6正長石KAlSi3O872ナイフで傷をつけることができず、刃が傷む。
7石英SiO2100ガラス鋼鉄などに傷をつけることができる。
8トパーズ
(黄玉)
Al2SiO4(F,OH)200石英に傷をつけることができる。
9コランダム
(鋼玉)
Al2O3400石英にもトパーズにも傷をつけることができる。
10ダイヤモンド
(金剛石)
C1600地球上の鉱物の中で最も硬く、コランダムにも傷をつけることができる。
出典: 「モース硬度」・「標準鉱物」・「化学式」: [3]

標準鉱物と試料物質をこすり、ひっかき傷の有無で硬さを測定する[3]。現実に存在する化学物質(人工物、天然物)の中で、モース硬度として最も硬いものはダイヤモンドである。

身近な物の硬度(目安)

身近な物の硬度(目安)
モース硬度物質
2.5人間の爪[3]象牙琥珀
3.5銅製硬貨
4.5木工用)
5ガラス
5.5ナイフの刃
6永久歯のエナメル質
7.5鋼鉄のやすり

修正モース硬度

研磨剤などの硬さの指標として、工業分野でよく利用される物質を追加して15段階に修正された修正モース硬度が使われる場合がある。

修正モース硬度旧モース硬度鉱物ヌープ硬度
11滑石
22石膏
33方解石
44蛍石
55燐灰石
66正長石
7溶融石英
87水晶(石英)
98黄玉(トパーズ)
10柘榴石
11溶融ジルコニア
129溶融アルミナ2100
13炭化ケイ素2500
14炭化ホウ素2750
1510ダイヤモンド9000

脚注

  1. 文部省日本物理学会編『学術用語集 物理学編』培風館、1990年。ISBN 4-563-02195-4。
  2. 文部省編『学術用語集 地学編』日本学術振興会、1984年。ISBN 4-8181-8401-2。
  3. 黒澤 2011, p. 101.

参考文献

  • 黒澤正紀 「鉱物・岩石」、上野健一; 久田健一郎編 『地球学調査・解析の基礎』 古今書院〈地球学シリーズ〉、2011年、99-143頁。ISBN 978-4-7722-5254-6。

関連項目

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