Escalas de dureza para niños
La dureza es la capacidad de un material para resistir que lo rayen, lo corten o lo deformen de forma permanente. Imagina que intentas rayar una roca con tu uña; si no puedes, significa que la roca es más dura que tu uña.
Desde hace mucho tiempo, las personas han querido saber qué tan duros son los diferentes minerales y rocas. Hace mucho, en el año 300 a.C., un pensador llamado Teofrasto ya hablaba de cómo algunos materiales podían rayar a otros. Más tarde, en el año 77 d.C., Plinio el Viejo también mencionó esto en su libro Historia Natural.
El primer intento de crear una forma sencilla para medir la dureza fue hecho por un geólogo alemán llamado Friedrich Mohs en 1812. Él creó una escala que es muy fácil de usar y que los geólogos todavía usan hoy en día cuando están trabajando en el campo. Aunque hay otros métodos más complejos y precisos para medir la dureza en laboratorios, la escala de Mohs sigue siendo muy popular por su sencillez.
Contenido
¿Qué es la Escala de Mohs?
La escala de Mohs es una lista de diez minerales organizados de menor a mayor dureza. Se usa para saber qué tan duro es un material comparándolo con estos diez minerales. Fue creada por Friedrich Mohs en 1825. La idea principal es que un material más duro siempre puede rayar a uno más blando, pero no al revés.
Mohs eligió diez minerales y les dio un número del 1 al 10. El talco es el más blando (número 1) y el diamante es el más duro (número 10). Esto significa que un mineral con un número más alto puede rayar a cualquier mineral con un número más bajo. Por ejemplo, el cuarzo (7) puede rayar al yeso (2), pero el yeso no puede rayar al cuarzo.
Tabla de Dureza de Mohs: Minerales y sus Características
Aquí puedes ver los diez minerales de la escala de Mohs y algunas de sus características:
| Dureza | Mineral | ¿Con qué se raya o a qué raya? | Composición química |
|---|---|---|---|
| 1 | Talco | Se puede rayar fácilmente con la uña | Mg3Si4O10(OH)2 |
| 2 | Yeso | Se puede rayar con la uña, pero 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 con dificultad con un cuchillo | Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-) |
| 6 | Ortoclasa | Se puede rayar con una lija para el acero | KAlSi3O8 |
| 7 | Cuarzo | Raya al vidrio | SiO2 |
| 8 | Topacio | Es rayado por herramientas de carburo de wolframio | Al2SiO4(OH-,F-)2 |
| 9 | Corindón | Es rayado por herramientas de carburo de silicio | Al2O3 |
| 10 | Diamante | Es el material más duro en esta escala (solo lo raya otro diamante). | C |
En 2011, científicos del Carnegie Institute of Technology encontraron una forma de carbono que es aún más dura que el diamante. Se obtiene aplicando mucha presión a esferas de carbono-60.
Ejemplos de Dureza de Otros Materiales
La escala de Mohs también se puede usar para estimar la dureza de otros materiales, no solo minerales. Algunos materiales pueden tener una dureza entre dos números de la escala de Mohs. Es importante recordar que si un material es una mezcla de varias sustancias (como el granito, que tiene varios minerales), su dureza puede ser más difícil de determinar.
| Dureza (Mohs) | Sustancia |
|---|---|
| 0.2-0.4 | Cesio, potasio, rubidio |
| 0.5-0.6 | Litio, sodio, grafito |
| 1 | Talco |
| 1.5 | Estaño, plomo, hielo |
| 2 | Yeso, calcio, madera dura |
| 2-2.5 | Bismuto, plástico |
| 2.5 | Oro, plata, magnesio, zinc, perla, uña |
| 2.5-3 | Cobre, aluminio |
| 3 | Calcita, torio, dentina, tiza, latón, bronce |
| 3.5 | Platino |
| 4 | Fluorita, hierro, níquel |
| 4-4.5 | Acero ordinario |
| 5 | Apatita, esmalte dental, circonio, obsidiana (vidrio volcánico) |
| 5.5 | Cobalto, berilio, vidrio |
| 6 | Ortoclasa feldespato, titanio, uranio, rodio |
| 6.5 | Sílice, iridio |
| 7 | Cuarzo (incluyendo amatista), porcelana |
| 7-7.5 | Granito |
| 7.5 | Tungsteno, circonio |
| 7.5-8 | Berilio (incluida la esmeralda y aguamarina) |
| 8 | Topacio, espinela, acero endurecido |
| 8.5 | Cromo, nitruro de silicio |
| 9 | Corindón (incluyendo rubí y zafiro), carburo de tungsteno |
| 9-9.5 | Moissanita, carburo de silicio |
| 9.5-cerca de 10 | Boro, nitruro de boro |
| 10 | Diamante |
Otras Escalas de Dureza: Rosiwal y Knoop
Además de la escala de Mohs, existen otras escalas que miden la dureza de forma más precisa, usando valores absolutos en lugar de solo comparar si un material raya a otro.
Escala de Rosiwal
La escala de Rosiwal fue creada por el geólogo austriaco August Karl Rosiwal. A diferencia de la escala de Mohs, que es más para comparar en el campo, la escala de Rosiwal mide la dureza de los minerales de forma más exacta. Se basa en la resistencia a la abrasión (cuánto se desgasta un material al frotarlo) y toma como referencia el corindón con un valor de 1000.
Escala de Knoop
La prueba de dureza de Knoop es un tipo de prueba de microdureza. Fue desarrollada por Frederick Knoop en 1939 en Estados Unidos. Se usa para medir la dureza de materiales muy frágiles o de capas muy delgadas, donde solo se pueden hacer marcas muy pequeñas para la prueba.
Galería de imágenes
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Kit de dureza de Mohs que contiene una muestra de cada mineral en la escala de dureza de diez puntos:
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1. Talco
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2. Yeso
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3. Calcita
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4. Fluorita
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5. Apatita
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6. Feldespato
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7. Cuarzo
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8. Topacio
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9. Corindón
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10. Diamante
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Estructura cristalina del corindón
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Comparación entre las escalas de Mohs y de Knoop
Véase también
En inglés: 