Escalas de dureza para niños
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 en su libro de 1812 "Versuch einer Elementar-Methode zur naturhistorischen Bestimmung und Erkennung der Fossilien"; es una de varias definiciones de dureza en ciencia de materiales, algunas de las cuales son más cuantitativas. 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.
El método de comparar la dureza observando qué minerales pueden rayar a otros es de gran antigüedad, habiendo sido mencionado por Teofrasto en su tratado Sobre las piedras, en 300 a. C., seguido por Plinio el Viejo en su Naturalis Historia, en 77 d. C. La escala de Mohs es útil para la identificación de minerales en el campo, pero no es un predictor preciso de qué tan bien resisten los materiales en un entorno industrial.
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.
Contenido
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.
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, y fue definido por el estándar de la ASTM D1474.
Véase también
En inglés: Mohs scale of mineral hardness Facts for Kids
- Raya (mineralogía)
- Durómetro
- Dureza Brinell
- Dureza Rockwell
- Dureza Vickers
