Шкала Мооса - 10-бальна шкала, створена КарломФрідріхом Моосом в 1812 році, яка дозволяє порівнювати твердість мінералів. Шкала дає якісну, а не кількісну оцінку твердості того чи іншого каменю.
Для створення шкали Моос використовував 10 еталоннихмінералів - тальк, гіпс, кальцит, флюорит, апатит, ортоклаз, кварц, топаз, червоний корунд і алмаз. Мінерали він розмістив в порядку зростання їх твердості, прийнявши в якості відправної точки то, що більш твердий мінерал дряпає м'якший. Кальцит, наприклад, дряпає гіпс, а на кальциті подряпини залишає флюорит, і всі ці мінерали змушують кришитися тальк. Так мінерали отримали відповідні значення твердості в шкалі Мооса: крейда -1, гіпс - 2, кальцит - 3, флюорит - 4. Подальші дослідження показали, що мінерали, твердість яких нижче 6, дряпаються склом, ті, твердість яких вище 6 - дряпають скло . Твердість скла за даною шкалою становить приблизно 6,5.
Камені, твердість яких більше 6, обробляються алмазом.
Шкала Мооса призначена лише для грубої оцінки твердості мінералів. Більш точний показник - абсолютна твердість.
Мінерали в шкалі розташовані в порядку твердості.Найм'якший має твердість 1, дряпається нігтем, наприклад, тальк (крейда). Далі йдуть трохи більш тверді мінерали - улексит, бурштин, мусковіт. Їх твердість за шкалою Мооса невелика - 2. Такі м'які мінерали НЕ шліфуються, що обмежує їх застосування в ювелірній справі. Красиві камені з невисокою твердістю відносяться до виробних, і коштують зазвичай недорого. З них часто виготовляють сувеніри.
Мінерали з твердістю від 3 до 5 легко дряпаютьсяножем. Гагат, родохрозит, малахіт, родоніт, бірюза, нефрит часто шліфуються кабошоном, добре поліруються (зазвичай із застосуванням оксиду цинку). Ці мінерали не стійкі до впливу води.
Тверді ювелірні мінерали, алмази, рубіни,смарагди, сапфіри, топази та гранати, обробляють в залежності від прозорості, забарвлення, наявності домішок. Зірчасті рубіни або сапфіри, наприклад, гранують кабошонами, щоб підкреслити незвичайність каменю, прозорі різновиди гранують овалами, колами або краплями, на зразок діамантів.
| Твердість за шкалою Мооса | приклади мінералів |
| 1 | Тальк, графіт |
| 2 | Улексит, мусковіт, бурштин |
| 3 | Біотит, хризоколла, гагат |
| 4 | Родохрозит, флюорит, малахіт |
| 5 | Бірюза, родоніт, лазуіріт, обсидіан |
| 6 | Бенитоит, ларимар, місячний камінь, опал, гематит, амазонит, лабрадор |
| 7 | Аметист, гранат, різновиди турмаліну индиголит, верделіт, рубеліт, шерл), морион, агат, авантюрин, цитрин |
| 8 | Зелений корунд (смарагд), геліодор, топаз, Пейн, тааффеіт |
| 9 | Червоний корунд (рубін), синій корунд (сапфір), лейкосапфир |
| 10 | алмаз |
Всі мінерали, твердість яких за шкалою менше7, вважаються м'якими, тих, що вище 7 - твердими. Тверді мінерали піддаються обробці алмазами, різноманіття можливих огранок, прозорість і рідкість роблять їх ідеальними для використання в ювелірній справі.
Твердість алмазу за шкалою Мооса становить 10. Алмази гранятся таким чином, щоб при обробці втрата в масі каменя була мінімальною. Оброблений алмаз і називають діамантом. Завдяки своїй високій твердості і стійкості до високих температур, діаманти практично вічні.
Твердість рубіна і сапфіра трохи нижчетвердості алмазу і становить 9 за шкалою Мооса. Цінність цих каменів, а також смарагдів, залежить від забарвлення, прозорості та кількості дефектів - чим прозоріше камінь, інтенсивніше колір і чим менше в ньому тріщин, тим вище ціна.
Трохи нижче алмазу і корунду цінуються топази ігранати. Їх твердість за шкалою Мооса становить 7-8 балів. Ці камені добре піддаються обробці алмазом. Ціна безпосередньо залежить від кольору. Чим більш насиченим колір топазу або граната, тим дорожче буде коштувати виріб з ним. Найбільш високо цінуються надзвичайно рідкісні жовті топази і фіолетові гранати (маджоріти). Останній камінь настільки рідкісний, що ціна його може бути вище, ніж чистого діаманта.
Кольорові турмаліни: рожевий (рубеллит), синій (индиголит), зелений (верделіт), кавуновий турмалін також відносять до напівкоштовних каменів. Прозорі турмаліни високої якості зустрічаються в природі дуже рідко, тому й коштують іноді набагато дорожче піропів і блакитних топазів, а за кавуновими (рожево-зеленими) камінням колекціонери не втомлюються полювати. Твердість каменів за шкалою Мооса досить висока і становить 7-7,5 балів. Ці камені добре піддаються шліфовці, не змінюють колір, а знайти ювелірний виріб з яскравим прозорим турмаліном - справжня удача.
Чорний різновид турмаліну (шерл) відноситься довиробних каменів. Шерл твердий, але разом з тим крихкий камінь, який може легко зруйнуватися при обробці. Саме з цієї причини чорні турмаліни найчастіше продають необробленими. Шерл вважається найсильнішим захисним талісманом.
Мінерали і гірські породи з високою твердістюзнаходять широке застосування в промисловості. Наприклад, твердість граніту за шкалою Мооса - від 5 до 7, в залежності від кількості в ньому слюди. Ця тверда гірська порода широко використовується в будівництві в якості матеріалу для обробки.
Безбарвні сапфіри або лейкосапфір, незважаючи на високу твердість і відносну рідкість, не користуються попитом у ювелірів, зате широко застосовуються в лазерних і інших оптичних установках.
Незважаючи на те що шкала твердості Мооса даєтільки якісну, а не кількісну оцінку, вона широко використовується в геології. За допомогою шкали Мооса геологи і мінералоги можуть приблизно ідентифікувати невідому породу в залежності від її схильності подряпин ножем або склом. Майже у всіх довідкових джерелах вказується твердість мінералів саме за шкалою Мооса, а не їх абсолютна твердість.
У ювелірній справі шкала Мооса також широко застосовується. Від твердості каменю залежить спосіб його обробки, можливі варіанти шліфувань і необхідні для цього інструменти.
Шкала Мооса - не єдина шкала твердості. Існує кілька інших шкал, створених на основі здатності мінералів і інших матеріалів чинити опір деформації. Найвідоміша з них - шкала Роквелла. Метод Роквелла простий - він заснований на вимірюванні глибини проникнення ідентора вглиб досліджуваного матеріалу. Як ідентора зазвичай використовується алмазний наконечник. Варто зауважити, що мінерали рідко піддаються дослідженню по методі Роквелла, зазвичай він застосовується для металів і сплавів.
Схожим чином будується шкали твердості Шора. Метод Шора дозволяє визначати твердість як металів, так і більш еластичних матеріалів (каучуку, пластмаси).
