¿Qué es la escala Mohs?

¿Qué es la escala Mohs?

La dureza es una propiedad de los materiales. La mayoría de las enciclopedias la define como la resistencia a la penetración permanente bajo carga estática o dinámica que tiene un material, luego de realizarle varios ensayos. Por lo general, una dureza buena significa que el material es resistente a las rayaduras y al uso, característica muy importante en el caso del herramental usado en la manufactura. Existe estrecha correlación entre la dureza y la resistencia de un material.

La escala de Mohs ha permanecido como una técnica ampliamente usada en todo el mundo durante más de 200 años, principalmente por que es fácil de hacer, es económica y sobre todo es fácil de entender.

Los primeros ensayos de dureza se basaron en el comportamiento de los minerales según su capacidad de rayar a otro más blando. Para ello se definió una escala llamada Mohs, cuyos valores van del 1 al 10, donde el 1 representaba al talco y el 10 al diamante.

Algunos geólogos y personas utilizan objetos comunes para las pruebas de dureza de Mohs en el campo.

Una uña, una moneda de cobre, un clavo, un trozo de vidrio, una cuchilla, una lima de acero y un trozo de cuarzo son objetos comunes sugeridos en algunos libros de texto de geología.

Dureza de Mohs de algunos objetos comunesDureza
Uña del dedo2 a 3
Lámina de cobre3
Clavo de hierro4 a 5
Vaso de vidrio4 a 7
Hoja de cuchillo5 a 6.5
Lima de acero5 a 6.5
Clavo de acero5 a 7
Cuarzo7

La tabla anterior enumera el rango de durezas que encontramos en los elementos comunes sugeridos para las pruebas de dureza de campo, sin hacer una búsqueda exhaustiva.

Con el paso de los años nuevas técnicas cuantitativas de dureza fueron desarrolladas, basadas en un pequeño penetrador que es forzado sobre una superficie de la probeta del material a ensayar bajo condiciones controladas de carga y velocidad. La profundidad o tamaño de la huella resultante se relaciona con un número de dureza. Cuanto más blando el material, mayor y más profunda la huella, y menor es el número de dureza. Las durezas obtenidas tienen un significado relativo y no absoluto, por lo que hay que tener cautela al comparar las medidas arrojadas por distintas técnicas sobre el mismo material.

Dado que existen distintos tipos de durómetros de acuerdo al material a indentar, a continuación se presenta una tabla con los métodos principales y su respectiva aplicación:

Polímeros elastómeros y cauchos; Aceros tratados térmicamente., Metales y aleaciones como latón aceros templados y recocidos. Fundiciones de hierro nitrurados; Como alternativa al método Brinell mide dureza en todos los metales incluyendo aceros inoxidables; aceros al carbono; aceros martensíticos y otros; Materiales frágiles; cerámicas y láminas delgadas; Mismos materiales que Rockwell Vickers y Brinell pero el dispositivo es portátil y se usa para piezas que no pueden llevarse a una mesa de ensayo.

¿Hay algún material mas duro que el diamante o más suave que el talco en la escala de Mohs?

Tal vez no sepas que el diamante no es la sustancia más dura conocida, sin embargo los materiales que son más duros que el diamante son bastante raros.

Algunos de los materiales que pueden ser más duros que el diamante corresponden a el nitruro de boro de wurtzita y la losndaleita.

Con respecto al talco es poco probable que encuentre un mineral más suave.

Sin embargo, algunos metales se han comprobado que son más blandos. 

Algunos materiales más blandos que el talco son: cesio, rubidio, litio, sodio y potasio.

¿Cómo identificar un mineral con la escala de Mohs?

El ensayo de la dureza de Mohs determina la dureza relativa de cualquier mineral, tomando en cuenta la escala, se establece cual mineral de la escala puede ser rayado con un mineral estándar de la escala, es así que se distingue el tipo de mineral.

Por ejemplo, según la escala la calcita es más dura que el yeso y podría rayar a este mineral.

Así mismo, el cuarzo es mas duro que la calcita, por lo tanto, el cuarzo podría rayar fácilmente a la calcita.

Y finalmente el diamante puede rayar a todos los minerales que están por debajo debido a que es el mineral con mayor dureza.

Los materiales estándar que pueden ser usados para determinar la dureza del mineral son: la uña (dureza aproximada de 2), moneda de cobre (dureza de 3), un pedazo de vidrio (dureza de 5,5), un clavo de acero (dureza de 6,5 a 7)

¿Qué es la dureza de los minerales y cómo se mide?

La dureza de los minerales, corresponde a la resistencia que ofrece la cara o superficie externa del mineral con dureza desconocida, a ser rayado por otro mineral o material con dureza conocida.

La dureza de los minerales se encuentra controlada por los enlaces más débiles de su estructura interna.

El ensayo de dureza se conoce como la escala de Mohs, y es uno de los ensayos más usados por los geólogos para distinguir los minerales.

La “Dureza” es la resistencia de un material a ser rayado por otro material de dureza conocida.

La dureza se mide colocando una punta afilada de un material conocido sobre la superficie no marcada de otro mineral y tratando de rayar la superficie.

Debes tener en cuenta las siguientes consideraciones para estimar la dureza de las dos muestras:

  • Si la Muestra A puede rayar la Muestra B, la Muestra A es más dura que la Muestra B.
  • Si la Muestra A no raspa la Muestra B, entonces la Muestra B es más dura que la Muestra A.
  • Si las dos muestras son iguales en dureza, entonces serán relativamente ineficaces para rascarse mutuamente. Se pueden producir pequeños arañazos, o podría ser difícil determinar si se produjo un arañazo.
  • Si la Muestra B puede rayarse con la Muestra B pero la Muestra C no puede rayarla, entonces la dureza de la Muestra A se encuentra entre la dureza de la Muestra B y la Muestra C.

Procedimiento del ensayo de Mohs

  • Primero, hay que buscar una cara o superficie del mineral (de dureza desconocida), que se encuentre lisa o limpia.
  • Con una mano, debes sostener el mineral que tiene dureza desconocida, hay que tener fijo el mineral por lo que se recomienda usar un apoyo (una mesa).
  • Con la otra mano debes sostener un mineral o material que tenga dureza estándar
  • Debes intentar rayar el mineral de dureza desconocida con el mineral de dureza estándar.
  • Después procede a examinar la superficie del mineral y responde ¿La prueba produjo algún rasguño? Hay que fijarse que en la superficie se haya formado un surco o hueco.
  • Realice la prueba una segunda vez para confirmar sus resultados.

Usos y aplicaciones

La prueba de dureza de Mohs se utiliza casi exclusivamente para identificar la dureza relativa de varios tipos de minerales. 

Esta escala es muy importante para los estudiantes de geología y también para ingenieros geólogos ya que lo usan para identificar minerales en el campo de acuerdo a su dureza.

Posteriormente se procede a realizar ensayos de laboratorio para determinar la dureza exacta del mineral y el tipo de mineral.

En la industria, se realizan otras pruebas de dureza para determinar la idoneidad de un material para un proceso industrial específico o una aplicación específica de uso final, pero la escala de Mohs es una aproximación inicial sobre la dureza idónea de un material.

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1 comentario en “¿Qué es la escala Mohs?”

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