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.

Estructura cristalina del corindón.

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 una sustancia. Fue propuesta por el geólogo alemán Friedrich Mohs 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 el 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 2012, unos investigadores del Carnegie Institute of Technology inventaron un nuevo 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 atmfs.[1]

Escala de Rosiwal

La escala de Rosiwal debe su nombre al ilustre 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 Apatito ############# 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.

Comparación entre las escalas de Mohs y de Knoop.

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 la prueba. La prueba fue desarrollada por Frederick Knoop y sus colegas del National Bureau of Standards (actualmente el NIST) de EE. UU. en 1939,[2] y fue definido por el estándar de la ASTM D1474.

Véase también

Referencias

Notas

  1. «Ordering Carbon Clusters» (en inglés). Consultado el 16 de agosto de 2012.
  2. 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

Enlaces externos

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