Escalas de dureza

La escala de Mohs de dureza de los minerales se basa en la capacidad de una muestra natural de mineral para rayar visiblemente otro mineral. Las muestras de materia utilizadas por Mohs son todos minerales diferentes. Los minerales son sólidos químicamente puros que se encuentran en la naturaleza. Las rocas están formadas por uno o más minerales. Al ser la sustancia natural más dura conocida cuando se diseñó la escala, el diamante se encuentra en la parte superior de la escala. La dureza de un material se mide en la escala encontrando el material más duro que el material dado puede rayar, o el material más blando que puede rayar el material dado. Por ejemplo, si un material es rayado por apatita pero no por fluorita, su dureza en la escala de Mohs estaría entre 4 y 5.^[8]​

«Rayar» un material a efectos de la escala de Mohs significa crear dislocaciones no elásticas visibles a simple vista. Con frecuencia, los materiales que están más abajo en la escala de Mohs pueden crear dislocaciones microscópicas no elásticas en materiales que tienen un número de Mohs más alto. Aunque estas dislocaciones microscópicas son permanentes y a veces perjudiciales para la integridad estructural del material más duro, no se consideran «arañazos» para la determinación de un número en la escala de Mohs.^[9]​

Cada uno de los diez valores de dureza de la escala de Mohs está representado por un mineral de referencia, la mayoría de los cuales están muy extendidos en las rocas.

La escala de Mohs es una escala ordinal. Por ejemplo, el corindón (9) es dos veces más duro que el topacio (8), pero el diamante (10) es cuatro veces más duro que el corindón. La tabla siguiente muestra la comparación con la dureza absoluta medida por un esclerómetro, con ejemplos pictóricos.^[10]​^[11]​

Dureza Mohs	Referencia mineral	Fórmula química	Dureza absoluta[12]​	Imagen
1	Talco	Mg3Si4O10(OH)2	1
2	Yeso	CaSO4·2H2O	2
3	Calcita	CaCO3	14
4	Fluorita	CaF2	21
5	Apatita	Ca5(PO4)3(OH−,Cl−,F−)	48
6	Ortoclasa feldespato	KAlSi3O8	72
7	Cuarzo	SiO2	100
8	Topacio	Al2SiO4(OH−,F−)2	200
9	Corindón	Al2O3	400
10	Diamante	C	1500

La escala de Mohs es una relación de diez minerales ordenados por su dureza, de menor a mayor. Se utiliza como referencia de la dureza de un material dado. Fue propuesta por el geólogo alemán en 1825 y se basa en el principio de que una sustancia cualquiera puede rayar a otras más blandas, sin que suceda lo contrario.

Mohs eligió diez minerales, a los que asignó un determinado número equiparable a su grado de dureza, estableciendo así una escala creciente. Empezó por el talco, que recibió el número 1, y terminó con el diamante, al que asignó el número 10. Cada mineral raya a los que tienen asignado un número inferior a él, y lo rayan aquellos que tienen un número superior al suyo.

Tabla de dureza de Mohs

El 16 de agosto de 2011, investigadores del Carnegie Institute of Technology hallaron un alótropo del carbono, más duro que el diamante, capaz de mantenerse estable en condiciones normales, aunque se obtenía a partir de un material formado por esferas de carbono-60, sometiéndolo a una presión de 320 000 atm.^[13]​

A continuación se muestra una tabla con más materiales según la escala de Mohs. Algunos de ellos tienen una dureza entre dos de los minerales de referencia de la escala de Mohs. A algunas sustancias sólidas que no son minerales se les ha asignado una dureza en la escala de Mohs. Sin embargo, si la sustancia es en realidad una mezcla de otras sustancias, la dureza puede ser difícil de determinar o puede ser engañosa o carecer de sentido. Por ejemplo, algunas fuentes han asignado una dureza Mohs de 6 o 7 al granito, pero se trata de una roca formada por varios minerales, cada uno con su propia dureza Mohs (por ejemplo, el granito rico en topacio contiene: topacio —dureza 8—, cuarzo —dureza 7—, feldespato ortoclasa —dureza 6—, feldespato plagioclasa —dureza 6 a 6,5—, mica —dureza 2 a 4—).

La escala de Rosiwal debe su nombre al geólogo austriaco August Karl Rosiwal. La escala Rosiwal basa su medición en valores absolutos, a diferencia de la escala de Mohs cuyos valores relativos son más apropiados para la investigación de campo (in situ).

Tabla de valores Rosiwal

Mide en escala absoluta la dureza de los minerales. Se expresa como la resistencia a la abrasión medida en pruebas de laboratorio tomando como base el corindón con un valor de 1000.

El test de dureza de Knoop (pronunciado ku-nūp) es una prueba de microdureza, un examen realizado para determinar la dureza mecánica especialmente de materiales muy quebradizos o láminas finas, donde solo se pueden hacer hendiduras pequeñas para realizar el ensayo.

La prueba fue desarrollada por Frederick Knoop y sus colegas del National Bureau of Standards (actualmente National Institute of Standards and Technology) de Estados Unidos en 1939,^[21]​ y fue definido por el estándar de la ASTM D1474.

• Método de la raya
• Durómetro
• Dureza Brinell
• Dureza Rockwell
• Dureza Vickers

Notas

Bibliografía

• La gran enciclopedia de los minerales, 451 fotos, 520 páginas 20'5 × 29'2 cm. Original: Artia, Praga 1986, versión en castellano: editorial Susaeta S.A. 1989, ISBN 978-84-305-1585-1 (impreso en Checoslovaquia).
• Precís de minéralogie, De Lapparent, A.: París 1965.
• Minerals and how to study them, Dana, L. y Hurlbut, S.: Nueva York 1949.
• Schöne und seltene Minerale, Hofmann, F. y Karpinski, J.: Leipzig 1980.
• Cordua, William S. «The Hardness of Minerals and Rocks». Lapidary Digest, c. 1990.

• Dureza de los minerales
• Descripción del contenido del programa GeoTopo XXI
• Dureza y tenacidad Archivado el 24 de octubre de 2010 en Wayback Machine.
• Glosario técnico minero