Escalas de dureza
La dureza es la oposición que ofrecen los materiales a alteraciones como la penetración, la abrasión, el rayado, la cortadura, y las deformaciones permanentes entre otras. En el transcurso de la historia, durante el estudio y clasificación de los minerales, hubo un momento en que se hacía pertinente establecer un método que permitiera discernir los diferentes grados de dureza de las rocas y minerales. El primer intento de establecer un procedimiento para tal fin, poco científico, pero en la práctica bastante profesional, se debió a Friedrich Mohs. Su sencillez (tanto de memorización como de aplicación), lo ha afianzado en esta posición, ya que puede emplearse en el trabajo de campo de los geólogos.
Al tratar de establecer comparaciones de dureza con valores absolutos y más precisos, se crearon otros métodos y escalas que, por lo general, adoptaron el nombre de su creador. El presente artículo recoge dichas escalas.
Escala de Mohs
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
| Dureza | Mineral | Se raya con / raya a | Composición química |
|---|---|---|---|
| 1 | Talco | Se puede rayar fácilmente con la uña | Mg3Si4O10(OH)2 |
| 2 | Yeso | Se puede rayar con la uña con más dificultad | CaSO4·2H2O |
| 3 | Calcita | Se puede rayar con una moneda de cobre | CaCO3 |
| 4 | Fluorita | Se puede rayar con un cuchillo de acero | CaF2 |
| 5 | Apatita | Se puede rayar difícilmente con un cuchillo | Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-)l |
| 6 | Ortoclasa | Se puede rayar con una lija para el acero | KAlSi3O8 |
| 7 | Cuarzo | Raya al vidrio | SiO2 |
| 8 | Topacio | Rayado por herramientas de carburo de wolframio | Al2SiO4(OH-,F-)2 |
| 9 | Corindón | Rayado por herramientas de carburo de silicio | Al2O3 |
| 10 | Diamante | El material más duro en esta escala (rayado por otro diamante). | C |
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.[1]
Escala de Rosiwal
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
| Valor MOHS | Mineral | Valor ROSIWAL | Composición química | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Dureza | 1 | 10 | 100 | 1000 | 10000 | 100000 | 1000000 | ||
| 1 | Talco | #### | Mg3Si4O10(OH)2 | ||||||
| 2 | Yeso | ####### | # | CaSO4·2H2O | |||||
| 3 | Calcita | ####### | ##### | CaCO3 | |||||
| 4 | Fluorita | ####### | ##### | CaF2 | |||||
| 5 | Apatita | ####### | ###### | Ca5(PO4)3(OH–,Cl–,F–) | |||||
| 6 | Ortoclasa | ####### | ####### | #### | KAlSi3O8 | ||||
| 7 | Cuarzo | ####### | ####### | ####### | # | SiO2 | |||
| 8 | Topacio | ####### | ####### | ####### | ### | Al2SiO4(OH–,F–)2 | |||
| 9 | Corindón | ####### | ####### | ####### | ####### | Al2O3 | |||
| 10 | Diamante | ####### | ####### | ####### | ####### | ####### | ####### | ## | C |
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.
Escala de Knoop
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 el NIST) de Estados Unidos en 1939,[2] y fue definido por el estándar de la ASTM D1474.
Véase también
Referencias
Notas
- «Ordering Carbon Clusters» (en inglés). Consultado el 16 de agosto de 2012.
- F. Knoop, C.G. Peters and W.B. Emerson, “A Sensitive Pyramidal-Diamond Tool for Indentation Measurements,” Journal of Research of the National Bureau of Standards, V. 23 nº 1, julio de 1939, Research Paper RP1220, Pp. 39–61.
Bibliografía
- La gran enciclopedia de los minerales, 451 fotos, 520 páginas 20'5 x 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.
Enlaces externos
- Dureza de los minerales
- Descripción del contenido del programa GeoTopo XXI
- Dureza y tenacidad