Tin công nghệ
Phương pháp xác định độ cứng của đá quý
Kim cương, với vẻ đẹp lộng lẫy và độ bền gần như tuyệt đối, từ lâu đã được xem như biểu tượng của sự vĩnh cửu và hoàn hảo. Nhưng có bao giờ bạn tự hỏi làm thế nào các nhà khoa học và thợ kim hoàn có thể xác định chính xác độ cứng phi thường của kim cương? Để hiểu rõ hơn về điều này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về bảng thang đo độ cứng Mohs và phương pháp xác định độ cứng của đá quý.
Tìm hiểu về thang đo độ cứng Mohs
Thang đo độ cứng Mohs, được phát minh vào năm 1812 bởi một nhà khoáng vật học người Đức - Friedrich Mohs, là công cụ đo lường độ cứng của các khoáng chất. Thang đo này nổi bật nhờ tính đơn giản và hiệu quả, vì nó không yêu cầu các công cụ khoa học phức tạp mà chỉ dựa vào phương pháp so sánh đơn giản.
Nguyên tắc của thang đo được đánh giá từ 1 đến 10, dựa trên khả năng “chống trầy xước” của một khoáng vật này so với khoáng vật khác. Một khoáng vật có giá trị độ cứng Mohs cao hơn sẽ có khả năng làm trầy xước khoáng vật có giá trị thấp hơn, trong khi khoáng vật có giá trị thấp hơn không thể làm trầy xước khoáng vật có giá trị cao hơn.
Bảng thang đo độ cứng Mohs của các loại đá quý:
Độ cứng | Khoáng chất | Khả năng trầy xước | Ứng dụng |
1 | Talc | Rất mềm, sẽ bị xước nếu đụng trúng móng tay | Thường dùng trong sản xuất phấn rôm em bé và một số loại mỹ phẩm khác. |
2 | Thạch cao | Sẽ bị xước nếu đụng trúng móng tay | Được sử dụng nhiều trong xây dựng, nha khoa và mỹ thuật. |
3 | Canxit | Dễ bị trầy xước khi va chạm với các vật cứng như đồng xu | Sử dụng nhiều trong ngành sản xuất công nghiệp, đặc biệt là vật liệu xây dựng |
4 | Đá huỳnh quang (fluorit) | Bị trầy xước khi va chạm với đinh ốc | Sử dụng nhiều trong luyện kim, gốm sứ,... và trang sức đặc biệt. |
5 | Apatit | Bị trầy xước khi va chạm với đinh ốc hoặc kim loại | Sử dụng trong sản xuất trang sức, thủy tinh và gốm sứ,... |
6 | Feldspar | Bị trầy xước khi va chạm với kim loại như thép, đồng | Sử dụng trong sản xuất gạch men, gốm sứ, thủy tinh,... |
7 | Thạch anh | Có khả năng làm trầy xước các loại kính cửa sổ | Ứng dụng trong ngành sơn, công nghiệp hóa lọc, đồ thủ công mỹ nghệ và nhiều ngành sản xuất khác như linh kiện điện tử, gốm men, thủy tinh,... |
8 | Topaz | Có khả năng làm trầy xước các loại kính chịu lực | Sử dụng nhiều trong sản xuất nữ trang |
9 | Corundum | Có khả năng làm trầy xước các loại đá quý trên | Sử dụng nhiều trong sản xuất nữ trang |
10 | Kim cương | Chỉ có kim cương mới làm trầy xước kim cương | Là loại đá quý đắt đỏ và được ưa chuộng nhiều trong lĩnh vực sản xuất nữ trang |
Tầm quan trọng của thang đo độ cứng Mohs trong lĩnh vực trang sức
Độ bền: Trong ngành trang sức, độ bền là yếu tố quan trọng hàng đầu khi lựa chọn nguyên liệu để sản xuất trang sức. Các viên đá quý được dùng làm nhẫn, vòng tay sẽ phải thường xuyên chịu sự mài mòn và trầy xước mỗi ngày. Do đó, dựa vào thang đo độ cứng Mohs, người thợ kim hoàn có thể lựa chọn nguyên liệu phù hợp, đảm bảo những viên đá quý có thể chịu được tác động hàng ngày mà không bị mất đi độ bỏng hoặc nhanh hỏng.
Bảo vệ chống mài mòn: Đá quý có độ cứng Mohs càng cao thì khả năng chống trầy xước và mài mòn càng tốt. Với độ cứng Mohs đạt mức tối đa là 10, kim cương không chỉ nổi tiếng về vẻ đẹp mà còn là biểu tượng của sự bền vững. Chính vì vậy, kim cương luôn được ưa chuộng trong ngành chế tác trang sức cao cấp.
Chăm sóc và bảo dưỡng: Hiểu được độ cứng Mohs của đá quý giúp chúng ta biết cách chăm sóc và bảo quản chúng một cách chính xác. Các viên đá mềm hơn, chẳng hạn như ngọc trai và đá opal, cần được xử lý và bảo quản đặc biệt để tránh trầy xước và hư hỏng bề mặt. Bên cạnh đó, khi vệ sinh đồ trang sức, việc biết độ cứng của đá quý cũng giúp chúng ta tránh sử dụng các chất tẩy rửa mài mòn hoặc các phương pháp có thể gây hại.
Những cân nhắc về thiết kế: Các nhà thiết kế trang sức thường xem xét độ cứng Mohs khi tạo ra các tác phẩm. Kết hợp các loại đá quý có độ cứng tương đồng giúp làm giảm nguy cơ một viên đá này làm trầy xước các viên đá khác. Ngoài ra, việc sử dụng các mức độ cứng khác nhau cũng có thể tạo ra hiệu ứng thẩm mỹ độc đáo, nhưng cũng cần phải cân nhắc kỹ lưỡng về độ bền của thiết kế.
Nhận dạng đá quý: Thang đo Mohs cũng hỗ trợ trong việc xác định đá quý. Bằng cách thực hiện các bài kiểm tra trầy xước đơn giản với các vật liệu đã biết, chẳng hạn như móng tay (2,5) hoặc dao thép (5,5), người thợ kim hoàn có thể xác định được gần đúng độ cứng của đá quý và từ đó thu hẹp danh tính của nó.
Phương pháp xác định độ cứng của đá quý
Phương pháp thô: Cọ xát bề mặt các viên đá
Bước 1: Chuẩn bị mẫu thử:
Chuẩn bị một viên đá thô, đảm bảo bề mặt đá sạch sẽ, không bị trầy xước trước đó.
Bộ đá quý tương ứng với từng thang điểm trên thang đo độ cứng Mohs.
Kính lúp (nếu có) để quan sát tốt hơn.
Lưu ý: Không nên sử dụng phương pháp này với các loại trang sức hoặc các viên đá đã qua khâu cắt gọt & đánh bóng.
Bước 2: Tiến hành kiểm tra:
Giữ cố định mẫu vật cần kiểm tra trên một bề mặt phẳng.
Lần lượt sử dụng đá quý có độ cứng từ thấp đến cao cọ xát nhẹ nhàng lên bề mặt mẫu vật cần kiểm tra với một lực vừa phải.
Bước 3: Quan sát kết quả:
Kiểm tra bề mặt của mẫu vật sau khi thực hiện thao tác. Dùng tay phủi sạch mọi bụi khoáng chất hoặc bột sinh ra trong quá trình thử nghiệm.
Sử dụng kính lúp (nếu có) để quan sát rõ hơn.
Tiến hành kiểm tra lần thứ hai để xác nhận kết quả.
Phương pháp hiện đại: Sử dụng bút thử độ cứng đá quý
Với phương pháp này, bạn chỉ cần sử dụng một bút thử độ cứng đá quý và đặt đầu bút vuông góc 90 độ với bề mặt viên đá.
Đây là cách thử chính xác và không gây ảnh hưởng đến viên đá.
