石の基礎知識 硬度と壊れにくさ


石の基礎知識 硬度と壊れにくさ

硬度

鉱物の硬さを見るとき使われるのが、”モース硬度計”
ドイツの鉱物学者”フリードリッヒ・モース”が考案しました。
”硬度計”というと機械のようですが、計測する機械ではありません。
硬さの基準になる鉱物を10種類選び、硬度の度数を決めたものです。
  • 硬度1 滑石
    もっともやわらかい鉱物。つるつるした手触り。
  • 硬度2 石膏
    指の爪で何とか傷をつけることができる。
  • 硬度3 方解石(カルサイト)
    硬貨でこすると何とか傷をつけることができる。
  • 硬度4 蛍石(フローライト)
    ナイフの刃で簡単に傷をつけることができる。
  • 硬度5 燐灰石
    ナイフで何とか傷をつけることができる。
  • 硬度6 正長石
    ナイフで傷をつけることができず刃が傷む。
  • 硬度7 石英
    こすり合わせるとガラスや鋼鉄銅などに傷がつく。
  • 硬度8 トパーズ
    こすり合わせると石英に傷をつけることができる。
  • 硬度9 コランダム
    石英にもトパーズにも傷をつけることができる。
  • 硬度10 ダイヤモンド
    地球上のあらゆる物質の中でもっとも硬い。
因みに…
  • 人間の爪は硬度2.5
  • 10円銅貨は約硬度3.5
  • ナイフの刃は約硬度5.5
硬度が6度以上の鉱物はガラスを傷つけることができます。
それぞれの硬度と硬度の間の値は、すべて等間隔ではありません。
硬度9のコランダムの9倍の硬さが、硬度10のダイヤモンドです。
また藍晶石は、縦方向にひっかいたときに硬度4、横方向にひっかいたときは硬度7となり、ひっかいた方向によって硬度が違います。
新聞紙って横に破くよりも縦に破いたほうが破きやすいですよね。
繊維の方向でこうなっているのですが、この原理と同じです。

粘靭性(ねんじんせい)

物理的な性質のことをまとめて粘靭性といいます。
外部からの圧力が加わったときに示される抵抗のことです。
この粘靭性には以下のものがあります。
  • 弾性(だんせい)
    外的な力を受けたものが元に戻ろうとする力。
  • 柔性(じゅうせい)
    ハンマーで叩くと粉末になり、ナイフで粉末を出さずに切断できる性質。
  • 展性(てんせい)
    圧力、叩かれると薄く板状に伸びる性質。金は展性に富むのを日本人はよく知っていますね。
  • 延性(えんせい)
    弾性の限界を超えても破壊せずに引き伸ばされる性質。
    もちろん金はこれも当てはまります。
    ※展性と延性を合わせて、塑性(そせい)といいます。
  • 撓性(とうせい)
    鉱物を曲げたとき破壊もせず元にも戻らない性質。
  • 脆性(ぜいせい)
    外的な力を受けたとき、あまり変形せずに破壊する性質。
    脆さ(もろさ)ともいいます。
    反対語は靭性。
  • 靭性(じんせい)
    外的な力に対しての抵抗力。
    壊れにくい性質。
    粘り強さをいいます。
この中で、鉱物関連の本や記事を読むとよく出てくるのが、展性・延性。
展延性という言葉もみられます。
また、よく混同されがちなのですが、硬度と靭性はイコールではありません。
硬度とはあくまでひっかいた時のもの。
硬度10だからといって、壊れにくいということではありません。
ダイヤモンドでも、ハンマーでたたけば簡単に粉々になります。
この硬度は、アクセサリーを購入する時の参考にしてみてください。
そのアクセサリーに使われている石の硬度を知ると、扱いなども考えられるので良いかと思います。

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