Egy puha ásvány a fürdőszobából: a talk

Új sorozatot indított az [origo] Tudomány rovata, az Eötvös Loránd Tudományegyetem Ásvány- és Kőzettárának közreműködésével. Az ásványok világába kalauzoló összeállításban ezen a héten a talkot mutatjuk be, gyönyörű képek kíséretében. Megismerhetik az ásványok keménységi skáláját, a Mohs-skálát is.

A Mohs-skála ásványai

A következő hetekben egyre keményebb ásványokat ismerhetünk meg, a Mohs-skála ásványait. A keménység az anyagok mechanikai behatásokkal szembeni ellenállása mérhető, objektív fizikai tulajdonság. A keménység mérésére többféle módszer létezik.

Az ásványok keménységét leggyakrabban egymáshoz hasonlítják, és az ún. Mohs-skálával mérik. Az egyszerű módszert mintegy kétszáz éve, 1812-ben Friedrich Mohs német mineralógus (ásványtannal foglalkozó tudós) fejlesztette ki. Akkoriban az ásványok azonosításához még nem állt rendelkezésre akkora műszeres fegyvertár, mint manapság, és az ásványok keménységének mérése nagyban segítette az ásványok meghatározását. A Mohs skála két egyszerű megfigyelésen alapul: minden szilárd anyag (pl. ásvány) karcolja a nála puhábbat. Az egyforma keménységű anyagok karcolják egymást.

Mohs-féle keménységi skála a 19. század végéről

A Mohs-skálát Friedrich Mohs 10 egyre nagyobb keménységű, gyakori ásványból állította össze. Ezek rendre a talk, gipsz, kalcit, fluorit, apatit, földpát, kvarc, topáz, korund és a gyémánt. A talk keménysége 1-es, a gipsz keménysége 2-es, ..., a gyémánté pedig 10-es. Az ásványok Mohs-keménységének meghatározásához a vizsgálandó ásványt a Mohs-skála ásványaival karcoljuk meg és viszont, figyelve, hogy melyik ásvány karcolja a másikat. Egy ásvány keménysége a Mohs-skála két tagjának keménysége közé esik, pl. a kvarc és a topáz közé, ha az ismeretlen ásvány a kvarcot karcolja, a kvarc az ásványt nem, a topáz az ásványt karcolja, az ásvány a topázt már nem. Ilyenkor azt mondjuk, hogy az ismeretlen ásvány Mohs-keménysége 7,5.

A Mohs-skála egyik jellemző tulajdonsága, hogy nem lineáris, azaz a keménységi lépcsők nem egyformák. A táblázatban megadtuk a Mohs-skála tagjainak műszerrel mért karcolási keménységét is, ennek segítségével képet alkothatunk a a keménységi lépcsők nagyságáról. A Mohs-skála másik fontos tulajdonsága, hogy nem folytonos, hiszen a Mohs-keménység értéke csak (0,5), 1, 1,5, 2, 2,5, ... 9,5 ill. 10 (10,5) lehet. A legkeményebb természetes kristályos vegyület (ásvány) a gyémánt, de ennél vannak keményebb mesterséges anyagok is.

A Mohs-skála első 9 tagja viszonylag gyakori ásvány (így magunk is összeállíthatjuk saját Mohs-skálánkat). A Mohs-skála keménységi fokozatait egyszerű karcpróbával (köröm, tű, kés stb.) is közelíthetjük:

* * *

Szómagyarázat

kristályrendszer: A kristályos anyagok térbeli (háromdimenziós), rendezett kristályrácsában szabályos ismétlődéseket (szimmetriát) találunk. Ez a belső szimmetria a kristályok külső alakjában is tükröződhet. A kristályok alaktani (kristálymorfológiai) jellemzésére e szimmetriákat tudjuk felhasználni. A szemmel is észlelhető szimmetriaelemek (síkra tükrözés, tengelyek szerinti forgatások, középpontra tükrözés) alapján a kristályokat 7 kristályrendszerbe soroljuk. Ezek rendre a háromhajlású (triklin), egyhajlású (monoklin), rombos, háromszöges (trigonális), négyszöges (tetragonális), hatszöges (hexagonális) és szabályos (köbös). A kristályrendszer jellemző szimmetriaelemei határozzák meg, hogy az ásvány kristályrácsa milyen koordinátarendszerben írható le ("kristálytani tengelyek").

triklin (háromhajlású) kristályrendszer: A legalacsonyabb szimmetriájú kristályrendszer, legfeljebb középpontos tükrözés jelenhet meg benne.

egyhajlású (monoklin) kristályrendszer: A kristályrendszerre jellemző minimális szimmetria vagy egy 180o-os forgástengely (digir), vagy egy tükörsík.

műszeres karcolási keménység: A karcolási keménységet műszerrel, úgynevezett szklerométerrel is meghatározhatjuk. A szklerométer azt az erőt méri, amit egy gyémánttűre kell kifejteni valamely szilárd anyag (pl. ásvány) megkarcolásához. A műszeres mérésnek azonban számos korlátja van, ezért maradt fenn a gyakorlatban máig a Mohs-skála használata.

hasad: Ha egy ásványt megütve az síklapok mentén válik ketté, az ásvány hasad. (Ha az elválás egyenetlen felszín mentén történik, az ásvány törik.)

Készült az Eötvös Loránd Tudományegyetem Ásvány- és Kőzettárának közreműködésével

* * *

Az ELTE Ásvány-és Kőzettár elérhetőségei

1117 Budapest, Pázmány Péter sétány 1/C (földszint) - az ELTE Lágymányosi campusának déli, a Lágymányosi híd felé eső épülete
Telefon: 1/381 22 08
[e-mail]

Nyitva tartás:
Az egyetemi szorgalmi időszakban (szeptember-december, február-május) hétfő, szerda, péntek: 10-16.
Minden hónap utolsó vasárnapján: 10-16.
Más időpontokban is fogadnak csoportokat előzetes egyeztetéssel.

Belépők:
Teljes árú: 400 Ft
Kedvezményes (diák, nyugdíjas): 200 Ft
Családi jegy: 800 Ft
Csoportos jegy (minimum 10 fő): 2000 Ft
Díjtalan a belépés 6 éven alul és 65 év felett, mozgássérülteknek (+1 fő kísérőnek), valamint ELTE-s diákoknak és dolgozóknak

Tárvezetés (csak előre bejelentett csoportoknak, maximum 40 fő):
Magyarul: 1500 Ft
Angolul, németül: 3000 Ft