.
SüS TaŞLaRı
Doğal Kıymetli TaŞLaR

SERTLİK






SERTLİK


Bir mineralin düzgün bir yüzeyinin çizilmeye karşı gösterdiği dirence sertlik denir (S). Diğer fiziksel özellikler gibi sertlik de mineralin kristal yapısıyla ilgilidir. Plastiklik gösteren metalik bağlı kristallerde çizilme, bir oyuk meydana getirir. Ancak iyonik ve kovalent bağlı gevrek mineraller mikro boyutta kırılarak çizilmeye tepki verirler. 1824 yılında Avusturyalı mineralog F. Mohs, doğada en çok bulunan mineraller arasında on tane mineral seçmiştir. Oluşturulan bu ölçek aşağıda adı geçen minerallerin birbirlerini çizebilmesi mantığına göre oluşturulmuştur. Bu minerallerle karşılaştırma yaparak herhangi bir mineralin göreceli sertliği kolayca saptanabilir. Artan sertliğe göre sıralanmış olan aşağıdaki bu on mineral, Mohs Cetveli (skalası) olarak da adlandırılan sertlik cetvelini meydana getirirler.

1. Talk 
2. Jips
3. Kalsit
4. Florit 
5. Apatit
6. Ortoklas
7. Kuvars  
8. Topaz
9. Korund  
10. Elmas



Yukarıda verilen değerler bu minerallerin göreceli sertlik dereceleridir. Aynı minerallerin mutlak sertlikleri göreceli sertliklerinden daha farklı olup aletsel yöntemlerle ölçülürler.




 Burada, Mohs Cetvelindeki bağıl sertlik konumlarını korumakla birlikte minerallerin mutlak sertliklerinin nasıl değiştiği görülmektedir. Örneğin, korund’un mutlak sertliği topazdan iki kat, kuarstan ise dört kat daha fazladır. Mohs Cetvelinden yararlanarak bir mineralin sertliğini bulmak için, bu mineralin cetveldeki minerallerden hangisini çizdiğini, Mohs göreceli sertlik değerleri ile mutlak sertlik değerlerinin karşılaştırılması. hangisini de çizemediğini ortaya koymak gerekir.

Bunu yaparken aşağıdaki durumlar da göz önünde alınmalıdır. Bazen bir mineral daha yumuşak olabilir ve diğerinin üzerine kendi kırıntılarını bırakabilir. Bu da mineralin sertliği hakkında yanılmaya sebep olabilir. Böyle bir iz kolayca silinebilir fakat gerçek bir çizik kalıcıdır. Bozuşma ile bazı minerallerin yüzeyleri daha az sert olan bir malzemeye değişmiş olabilir. Bu nedenle sertlik testini numunenin taze bir yüzeyinde yapmak gerekir. Bir mineralin fiziksel durumu, sertliğin doğru olarak tayin edilmesini önleyebilir. Örneğin bir mineral toz halinde, taneli veya kıymıklı olursa, kendisinden daha az sert olan bir mineral tarafından çizilebilir. Bunun için sertlik testinin doğru olup olmadığını denetlemek için yöntemi terslemek gerekir. Yani hem A mineralini B ile, hem de B mineralini A minerali ile çizerek sertlik denetlenmelidir. Mohs Cetvelindeki minerallerden başka tırnak, bakır para, cep çakısı ve cam da sertliğin tayini hakkında bilgi verirler.


Atomları birbirine bağlayan güçler yönlere bağlı olarak değişebilirler. Bu nedenle sertlik vektöryel bir özellik olup kristaller değişik yönlerde farklı sertlik gösterirler. Birçok mineralde yönler arasındaki sertlik farkı çok az olup, bu farklılık ancak özel yöntemlerle saptanabilir. Sertlikleri değişik yönlerde belirgin ölçüde farklılık gösteren iki mineral kalsit ve kyanittir. Kyanitin sertliği uzunluğu boyunca 5, buna dik yönde ise 7’dir. Kalsitin sertliği tüm yüzeylerde 3, {0001} yüzeyinde ise 2’dir ve bu yüzeyi tırnakla çizilebilir

Sonuç olarak, Mohs sertlik skalası saf bir sırasal bir ölçek örneğidir; yani Mohs sertlik numarası sadece bir sıralama sayısı olup her bir sertlik derecesi arasındaki oranlar eşit değildir. Örneğin Mohs sertlik derecesi (9) olan korendon, Mohs sertlik derecesi (8) olan topaz'dan mutlak olarak 32 defa daha serttir; diğer taraftan Mohs sertlik derecesi (10) olan elmas, (9) Mohs dereceli korendon'dan mutlak olarak 4 misli serttir. Yukaridaki tablo sklerometre ile ölçülen mutlak sertlik değerlerini de vermektedir.


Ölçümler ne kadar hassaslaşırsa hassaslaşsın, deneylerin sonuçları bir şeyi göstermiştir: elmas en sert maddedir. sertliği 1500 olan elmas’tan bir önceki madde yakut’un sertliği 400’dür (neredeyse 4 kat). elmas, karbon elementinden oluşmuştur ve skaladan da anlaşılacağı üzere en sert maddedir. fakat grafit de karbondan oluşmuştur. yine skaladan görüleceği üzere garift de en yumuşak mineraldir. bunun sebebi karbon elementinin her iki mineralde farklı dizilişlere sahip olmasıdır. Bağların bu şekilde farklı bağlanmalarıyla oluşan ürünlere “allotrop” denir.
 
 
Bazı Minerallerin Mohs Sertlikleri

 

Sertlik Madde veya mineral
0.2-0.3 sezyum , rubidyum
0.5-0.6 lityum , sodyum , potasyum
1 talk
1.5 galyum , stronsiyum , indiyum , kalay , baryum , talyum , kurşun , grafit , buzlu
2 altıgen bor nitrür , [13] , kalsiyum , selenyum , kadmiyum , kükürt , tellür , bizmut , alçı
2.5-3 altın , gümüş , alüminyum , çinko , lantan , seryum , Jet (linyit)
3 kalsit , bakır , arsenik , antimon , toryum , dentin
3.5 platin
4 florit , demir , nikel
4-4.5 çelik
5 apatit ( diş minesi ), zirkonyum , paladyum , obsidiyen ( volkanik cam )
5.5 berilyum , molibden , hafniyum , cam , kobalt
6 ortoklas , titanyum , manganez , germanyum , niyobyum , rodyum , uranyum
6-7 erimiş kuvars , demir pirit , silisyum , rutenyum , iridyum , tantal , opal , peridot , Tanzanit , yeşim
7 ozmiyum , kuvars , renyum , vanadyum
7.5-8 zümrüt , sertleştirilmiş çelik , tungsten , spinel
8 topaz , kübik zirkon
8.5 Krizoberil , krom , silisyum nitrür , tantal karbid
9 korindon , tungsten karbür , titanyum nitrit
9-9,5 silisyum karbür (carborundum) , titanyum karbür
9,5-10 Bor , bor nitrür , renyum diborit ( bir ekseni), [14] sistovit , titanyum diborit
10 elmas , carbonado
> 10 nanokristal elmas (hyperdiamond, Ultrahard fullerite), renyum diboridi ( c ekseni) [14]




Sertlik (Mohs) ve karşılaştırılması Sertlik (Vickers) : [15]

mineral 
adı
Sertlik (Mohs) Sertlik (Vickers) 
kg / mm 2
Grafit 1-2 VHN 10 = 7-11
Teneke 1 ½ VHN 10 = 7-9
Bizmut 2-2½ VHN 100 = 16-18
Altın VHN 10 = 30-34
Gümüş VHN 100 = 61-65
Kalkosit 2 ½-3 VHN 100 = 84-87
Bakır 2 ½-3 VHN 100 = 77-99
Galen VHN 100 = 79-104
sfalerit 3 ½-4 VHN 100 = 208-224
hezlavudit mineralleri 4 VHN 100 = 230-254
karrolit 4½ 5½ VHN 100 = 507-586
götit 5-5½ VHN 100 = 667
Hematit 5-6 VHN 100 = 1.000-1.100
kromit VHN 100 = 1,278-1,456
anatase 5½-6 VHN 100 = 616-698
rutil 6-6½ VHN 100 = 894-974
Pirit 6-6½ VHN 100 = 1,505-1,520
Bowieite 7 VHN 100 = 858-1,288
Euclase VHN 100 = 1310
Krom VHN 100 = 1,875-2,000
 


 
 
Elementlerin Mohs Sertlikleri
sayı sembol isim Mohs sertliği Vickers sertlik
(Mpa) [1]
Brinell sertlik
(Mpa) [1]
Brinell sertlik
(Mpa) [not 1] [2]
3 Li lityum 0.6   5  
4 Be berilyum 5.5 1670 590-1320  
5 B bor 9.5 4900    
6 C C (grafit) 1.5      
6 C karbon (elmas) 10.0      
11 na sodyum 0.5   0.69  
12 Mg magnezyum 2.5   260 44 (dökme)
13 Al alüminyum 3 160-350 160-550 184 (tavlanmış)
14 Si silikon 6.5      
16 S sülfür 2.0      
19 K potasyum 0.4   0.363  
20 CA kalsiyum 1.5   170 416
21 sc skandiyum     736-1200  
22 Ti titanyum 6 830-3420 716-2770 1028 (tavlanmış)
23 V vanadyum 7,0 628-640 600-628 742 (tavlanmış)
24 Cr krom 8.5 1060 687-6500 688 (tavlanmış)
25 Mn manganez 6   196  
26 fe Demir 4.0 608 200-1180  
27 Co kobalt 5.0 1043 470-3000 1291 (tavlanmış)
28 Ni nikel 4.0 638 667-1600 900-1200 (tavlanmış)
29 Cu bakır 3.0 343-369 235-878 520 (rulo)
30 Zn çinko 2.5   327-412 480-520 (dökme)
31 ga galyum 1.5   56,8-68,7  
32 ge germanyum 6      
33 Gibi arsenik 3.5   1440  
34 Se selenyum 2.0   736  
37 rb rubidyum 0.3   0.216  
38 sr stronsiyum 1.5      
39 Y itriyum     200-589  
40 Zr zirkonyum 5.0 820-1800 638-1880 333
41 nb niyobyum 6 870-1320 735-2450 735 (tavlanmış)
42 Mo molibden 5.5 1400-2740 1370-2500 1340 (dökme)
44 ru rutenyum 6.5   2160 1795 (tavlanmış)
45 rh rodyum 6 1100-8000 980-1350 540 (tavlanmış)
46 Pd palladyum 5.0 400-600 320-610 310 (dökme)
47 Ag gümüş 2.5 250 245-250 206 (tavlanmış)
48 CD kadmiyum 2.0   203-220 196
49 İn indiyum 1.0   8,83-10 9.8
50 Sn teneke 1.5   51-75 292-441 (dökme)
51 Sb antimon 3.0   294-384  
52 Te tellür 2.0   180-270  
55 cs sezyum 0.2   0.147  
56 Ba baryum 1.0      
57 La lantan 2.5 360-1750 350-400  
58 Ce seryum 2.5 210-470 186-412  
59 Pr praseodim   250-746 250-638  
60 nd neodimyum   343-746 265-700  
61 Pm promethium   617,8    
62 Sm samaryum   412-441 441-600  
63 AB öropiyum   167-200    
64 Gd gadolinyum   510-950    
65 Tb terbiyum   450-863 677-1200  
66 dy disporsiyum   412-550 500-1050  
67 Ho holmiyum   412-600 500-1250  
68 Er erbiyum   432-700 600-1070  
69 tm tülyum   470-650 471-900  
70 Yb iterbiyum   206-250 343-441  
71 lu lutesyum   755-1160 893-1300  
72 Hf hafniyum 5.5 1520-2060 1450-2100  
73 Ta tantal 6.5 873-1200 441-3430 441-1224 (tavlanmış)
74 W tungsten 7.5 3430-4600 2000-4000 1960-2450 (tavlanmış)
75 Re renyum 7,0 1350-7850 1320-2500  
76 Os osmiyum 7,0   3920-4000 3487
77 ir iridyum 6.5 1760-2200 1670 2120
78 pt platin 3.5 400-549 310-500 299 (tavlanmış)
79 Au altın 2.5 188-216 188-245 189 (dökme)
81 Tl talyum 1.0   26,5-44,7  
82 Pb lead 1.5   38-50 37,5-41,8 (dökme)
83 Bi bizmut 2.5   70-94,2 70
90 th toryum 3.0 294-687 390-1500  
92 U uranyum 6 1960-2500 2350-3850  



 






Bu sayfa hakkındaki yorumlar:
Yorumu gönderen: Teoman, 07.01.2017, 18:20 (UTC):
Çok yardımcı oldu teşekkürler



Bu sayfa hakkında yorum ekle:
İsmin:
Mesajınız: