Stupnicu tvrdosti nerastov zostavil v roku 1812 nemecký mineralóg Friedrich Mohs (1773-1839). Tvrdosť nerastov sa určuje podľa toho, či sa doň dá uskutočniť vryp nerastom známej tvrdosti. Ak sa dá napr. do nerastu urobiť vryp kremeňom, ale nie živcom, je jeho tvrdosť medzi 6 a 7. Nevýhodou Mohsovej stupnice je jej nelinearita a nepresnosť, preto sa používa iba k hrubému odhadu. Presnejšie sú stupnice Vickersova a Knoopova (obidve sú založené na meraní veľkosti vrypu vytvoreného diamantom určitého tvaru, na ktorý sa tlačí určitou silou).
Stupeň | Nerast | Popis |
1 | mastenec | vryp urobíme nechtom |
2 | kamenná soľ | vryp urobíme nechtom |
3 | kalcit | vryp urobíme medenou ihlou |
4 | fluorit | vryp urobíme nechtom nožom |
5 | apatit | vryp urobíme nechtom nožom |
6 | živec | vryp sa nedá urobiť nožom, škrabe sklo |
7 | kremeň | vryp sa nedá urobiť nožom, škrabe sklo |
8 | topás | škrabe sklo, pri kresaní s oceľou iskrí |
9 | korund | reže sklo, pri kresaní s oceľou iskrí |
10 | diamant | používa sa na rezanie skla, pri kresaní s oceľou iskrí |
1- Mastenec
Videli ste už niekedy krajčíra pri práci? Krajčíri si robia na látke rôzne značky
kriedou. Krajčírska krieda nie je skutočná krieda, ale je to mastenec.
V prírode sa mastenec vyskytuje v premenených horninách ako druhotný nerast, ktorý
vznikol rozkladom horečnatých kremičitanov. Vytvára jemne kryštalické až hrubo lupienkovité
alebo šupinkovité zhluky.
Mastenec rozomletý na prášok je už po stáročia súčasťou krášliacich prostriedkov
- púdrov. Je využitie je však nesmierne rozmanité.
(Mastenec (steatit) je zásaditý kremičitan horečnatý - Mg3(OH)2(Si4O10). Kryštalizuje
v jednoklonnej sústave, tvrdosť 1, hustota 2,6 - 2,8. Farba biela, sivá, žltozelená;
vryp biely. Lesk mastný až perleťový; priesvitný až nepriesvitný. Dokonale štiepaný
až nepriesvitný. Dokonale štiepateľný; ohybný, nepružný, na ohmat mastný.)
2- Kamenná soľ - Halit
Soľ je jediným jedlým všeobecne používaným nerastom. Pre život človeka je soľ nepostrádateľná,
ročne jej každý spotrebuje 6 - 7 kg. Nedostatok soli spôsoboval ľuďom v minulosti
mnoho trápenia. Výnosný obchod so soľou býval preto často kráľovskou výsadou. Soľou
solíme potraviny na bezprostredný konzum a používame ju aj ako konzervačný prostriedok.
Okrem toho sa využíva v mnohých ďalších priemyselných odvetviach. Kamenná soľ, ktorú
minearológovia nazývajú halit, obsahuje približne 40% sodíka a 60% chlóru. Chemicky
je to teda chlorid sodný. Kryštalizuje v kockách, no v prírode sa najčastejšie vyskytuje
v podobe rôzne sfarbenej zrnitej alebo vláknitej masy. Je dokonale rozpustná. Morská
voda obsahuje priemerne 3,5 g soli v každom litri. Keďže tri štvrtiny zemského povrchu
pokrývajú moria a oceány, morská voda je nesmiernou zásobárňou soli.
Počas geologického vývoja Zeme rozsiahle ložiská kamennej soli vznikali odparovaním
morskej vody a usadzovaním v uzavretých zátokách. Pod tlakom nadložných vrstiev
pieskov a ílov sa z vrstiev soli vytvárali mohutné soľné útvary zvané pne alebo
soľné dómy.
Na pobreží slaných jazier (napríklad Veľkého sleného jazera v Utahu v USA) sa soľ
vylučuje v podobe bielych kryštalickcý povlakov. Podobné soľné "výkvety" nájdeme
aj pri Mŕtvom mori, pri niektorých jazerách v severnej Afrike a v strednej Ázii
a na stepných pôdach. Soľ sa najjednoduchšie získava odparovaním morskej vody. Oddávna
sa ťaží aj z baní.
(Kamenná soľ (halit) je chlorid sodný - NaCl. Kryštalizuje v kubickej (kockovej)
sústave, tvrdosť 2, hustota, 2,1. Býva bezfarebná, biela, sivá, hnedosivá, hnedá,
žltá, červená, modrá, fialová. Vryp biely, lesk sklený, priehľadná, priesvitná.
Štiepateľnosť dokonalá, vo vode dokonale rozpustná, chuť slaná.)
3- Kalcit (vápenec)
kalcit je v prírode najrozšírenejším a najbežnejším uhličitanovým minerálom. Nájdeme
ho v rôznych podobách, či už ako tenké lístkovité kryštály alebo klencovité tvary,
i dlhé stĺpce a ihlice.
Kalcit ako horninotvorný minerál je hlavnou zložkou usadených hornín - vápencov.
Vápence sa často vyskytujú v mohutných súvrstviach a vytvárajú pohoria. Vďaka svojim
vlastnostiam veľmi účinne vplývajú na povrchové tvary, vodstvo a vegetáciu.
Vápenec vznikol pred miliónmi rokov z usadených schránok a zvyškov tiel dávno odumretých
morských živočíchov - dierkavcov, mäkkýšov, koralov. Skameneliny (fosílie), ktoré
nachádzame vo vápencoch, sú ako učebnica o jednotlivých etapách vo vývoji Zeme.
Rozpúšťaním vápencov vodou vznikajú krasové útvary s jaskyňami. Opätovným usadením
jemnekryštalického kalcitu vzniká kvapľová výzdoba jaskýň.
Číre kryštály kalcitu majú zaujímavú optickú vlastnosť: dvakrát lámu svetelný lúč,
ktorý nimi prechádza. Preto sa tieto kryštály nazývajú dvojlomný kalcit (vápenec).
Vápenec je základnou surovinou na výrobu cementu a vápna. Používa sa aj pri výrobe
skla, jemnej keramiky a glazúr. Je aj jednou z hlavných surovín v chemickom priemysle.
V metalurgii sa využíva ako troskotvorná prísada. Ako stavebný a ozdobný kameň sa
používajú aj rôzne druhy celistvých a drobnokryštalickcýh vápencov - mramorov.
(Kalcit (vápenec) je uhličitan vápenatý - CaCO3. Kryštalizuje v trojuholníkovej
sústave, tvrdosť 3, hustota 2,6 - 2,8. Je bezfarebný, biely, sivý, žltý, hnedý;
vryp má biely, lesk sklený; nepriehľadný, niekedy priehľadný; dokonale štiepateľný.
Dobre rozpustný v kyseline soľnej, pri rozpúšťaní šumí.)
4 - Fluorit
Prekrásne sfarbeným drúzam kryštálov fluoritu, ktoré sa vyskytovali v rudných baniach,
stredovekí baníci dali meno rudné kvety. Fluorit kryštalizuje väčšinou v kockách,
no býva aj zrnitý alebo kusový. Podľa toho, či na kryštál fluoritu dopadá alebo
ním prechádza svetlo, mení sa jeho sfarbenie - hovoríme, že fluoreskuje. Po zahriatí
fluorit v tme silne zažiari.
Meno dostal fluorit od latinského fluere = tiecť, pretože sa topí ľahšie než ostatné
rudné nerasty. V hutníctve sa preto fluorit využíva ako prísada, ktorá uľahčuje
tavenie rúd. Fluorit je základnou surovinou na výrobu mnohých zlúčenín fluóru, napríklad
fluorovodíka, ktorým sa leptá sklo. Nachádzame ho i v teflóne.
(Fluorit = fluorit vápenatý - CaF2. Kryštalizuje v kubickej (kockovej) sústave,
tvrdosť 4, hustota 3,1. Býva bezfarebný, žltý, zelený, ružový, červený, fialový,
hnedý, čierny. Vryp biely, štiepateľnosť dokonalá; krehký.)
5 - Apatit
Môžeme smelo tvrdiť, že na začiatku života stavovcov bol apatit. Apatit v malom
množstve nachádzame vo všetkých druhoch hornín. Je však i dôležitou zložkou rastlín
a živočíchov. V kostiach stavovcov, teda i človeka, je ho približne 60%, v zubnej
sklovine dokonca 90%. Pre náš život je teda nevyhnutný.
V kostiach či zuboch však apatit voľným okom neuvidíte, pretože sa tam nachádza
v mikroskopicky drobných kryštáloch. V prírode ho nájdeme vo väčších stĺpcovitých
alebo tabulkovitých kryštáloch, býva aj drobnozrnný.
Meno apatit pochádza z gréckeho slova apato - klamem. Rôzna farba i tvar apatitových
kryštálov neraz totiž spôsobili zámenu s inými nerastmi.
Apatit sa využíva hlavne ako zdroj fosforu na výrobu priemyselných hnojív superfosfátov.
(Apatit, chemicky fosforečnan vápenatý s fluórom alebo chlórom - Ca5(PO4)3(F, Cl,
OH). Kryštalizuje v šesťuholníkovej sústave, tvrdosť 5, hustota 3,2. Farba biela,
zelená, žltá, modrozelená, fialová, hnedá; vryp biely, lesk sklený až mastný; priehľadný,
priesvitný až nepriesvitný, nie je štiepateľný, krehký.)
6- Živec - Ortoklas
Najrozšírenejšími minerálmi po kremeni (nižšie) sú živce. Sú to hlinitokremičitany
draselné, sodné alebo vápenaté. Ortoklas je živec draselný. Tvorí krátkostĺpcovité
kryštály, ktoré bývajú často zrastené - zdvojčatené. Pomerne ľahko zvetráva, rozpadom
obohacuje pôdu o draselné soli potrebné pre výživu rastlín. Ortoklas je dôležitou
surovinou v sklárstve a v keramickom priemysle. Používa sa na výrobu glazúr a emailov.
Najväčšími dodávateľmi tohto minerálu sú USA, Kanada, Rusko, Švédsko, Nórsko a Francúzsko.
(Ortkoklas je hlinitokremičitan draselný - K(AlSi3O8).Kryštalizuje v jednoklonnej
sústave, tvrdosť 6, hustota 2,54 - 2,56. Farba biela, sivá, hnedožltá, mäsovo-ružová,
červenkastá, vryp biely. Lesk sklený. Je priesvitný, nepriehľadný. Dokonale štiepateľný.)
7- Kremeň
Je jediným z najrozšírenejších minerálov na Zemi. V prírode ho nájdeme v mnohých
podobách. Vytvára dokonale vyvinuté kryštály, a to tak obrovských rozmerov, ako
i drobné zrniečka. Býva kusový, nachádzame ho aj na rudných žilách alebo inokedy
v podobe skrytokryštalických celistvých odrôd - pazúrikov, rohovcov, chalcedón a
rôzne sfarbených achátov. Najčistejší, dokonale priehľadný a bezfarebný kryštál
kremeňa sa nazýva krištál. V staroveku ho pokladali za skamenelý ľad z vrcholov
veľhôr, a to azda preto, že v Alpách sa nachádzajú jaskyne s prekrásnou krištáľovou
výzdobou. Kremeň má mnoho užitočných vlastností. Je veľmi odolný a pomerne tvrdý.
Pri zvetrávaní hornín sa kopí v sutinách a ako kremenný piesok sa dostáva do náplavov.
Pri vysokých teplotách sa kremeň roztaví na číre sklo, ktoré prepúšťa ultrafialové
lúče. Preto sa z neho vyrábajú trubice na ortuťové výbojky do horského slnka. Kremenný
piesok je základnou surovinou i pre výrobu obyčajného tabuľového skla. Keď z kryštálu
kremeňa vyrežeme v určitom smere doštičku, tlakom na povrch tejto doštičky vzniká
elektrický náboj, hovorí sa tomu piezoelektrina. Táto vlastnosť kremeňa sa využíva
v rôznych odvetviach techniky. Pomocou piezoelektriny sa meria hĺbka dna pri plavbe
po mori, najpresnejšie sa meria čas.
Nálezísk kremeňa a jeho odrôd je na Zemi veľmi veľa. A práve také mnohoraké je jeho
využitie.
(Kremeň je oxid kremičitý - SiO2. Kryštalizuje v trojuholníkovej sústave. Tvrdosť
7, hustota 2,65. Bezfarebný alebo rôzne sfarbený, vryp biely. Lesk sklený; priehľadný
až nepriehľadný, neštiepateľný, lom lastúrnatý.)
8 - Topás
Bol odpradávna vyhľadávaným drahokamom a ako ušľachtilý šperkový kameň je obľúbený
dodnes. Vysoko sa cení predovšetkým pre jemné odtiene vínovožltej, medovožltej,
zlatohnedej, ružovej až červenej farby. Býva aj svetlomodrý alebo celkom číry, bezfarebný.
Cení sa aj jeho dokonalá priehľadnosť a čírosť. Je výborne štiepateľný v jednom
smere, čo niekedy sťažuje opracovanie kryštálov na šperkové kamene.
Topásy sa nachádzajú v žulách a v žulových pegmatitoch. Vytvárajú stĺpcovité kryštály,
ktoré zavše dosahujú rozmermi i niekoľkých desiatok centimetrov.
Jediným dodávateľom topásov v stredoveku bolo Sasko. Neskôr boli objavené bohaté
náleziská v Brazílii. Ďalšie významné náleziská veľkých kryštálov sú na Ukrajine,
na Urale a na Sibíri. Krásne topásy pochádzajú z Japonska, Mexika, Cejlónu a USA.
V prírode nie je topás taký zriedkavý ako ostatné drahokamy dodnes sa nachádzajú
i veľké dokonalé kryštály. Preto ani jeho cena nie je taká vysoká ako kedysi. Topás
sa synteticky nevyrába, ale niekedy sa napodobňuje vypáleným ametystom, ktorý má
obchodné pomenovanie španielsky topás alebo madeira topás.
(Topás je kremičitan hlinitý s fluórom - Al2SiO4(F, OH)2. Kryštalizuje v kosoštvorcovej
sústave. Tvrdosť 8, hustota 3,4 - 3,6. Bezfarebný, žltý, hnedý, ružový, červený,
modrý; vryp biely; priehľadný, priesvitný; lesk sklený; štiepateľnosť dokonalá.)
9 - Korund
Korund je v podstate čistý kryštalizovaný kysličník hlinitý s tvrdosťou o stupeň
nižšou ako diamant. Jeho farebnými odrodami sú dva drahokamy Rubín a zafír. Rubín
je krásny sýto červený drahokam, najušľachtilejší zo všetkých korundov. Jeho sfarbenie
spôsobuje malá prímes chrómu. Ako drahokam je rubín známy od najstarších čias. Keďže
je veľmi tvrdý a má ďalšie výhodné fyzikálne vlastnosti, využíva sa aj v technickej
praxi. Rubíny slúžia aj ako vynikajúci brúsni a leštiaci materiál. Sú hlavnou zložkou
laserov. Najstaršie známe ložiská rubínov sú v Barme. Z náplavov sa získavajú rubíny
na Cejlóne, v Thajsku, v Kampučii, v Indii a na Borneu. Najväčšie ložiská sú v Afrike.
Zafír je prekrásny ušľachtilý brat rubína. Vyniká jemnou, nevtieravou nevädzovomodrou
farbou. Sfarbenie spôsobuje stopová prímes železa a titánu. Zafír sa najčastejšie
vyskytuje v dávnovekých náplavoch. Spolu s rubínmi sa ťaží v Thajsku, na Cejlóne,
v kampučii, v Indii a v Kašmíre.
Od roku 1902 sa úspešne vyrábajú syntetické rubíny, zafíry aj iné farebné odrody
korundu. V špeciálnych pieckach sa v kyslíkovo-vodíkovom plameni taví práškový oxid
hlinitý. Tento postup sa nazýva Verneuilov proces. Získané kryštály majú hruškovitý
tvar.
( Korund (Rubín a zafír) je oxid hlinitý - Al2O3. Kryštalizuje v trojuholníkovej
sústave, tvrdosť 9, hustota 3,9 - 4,1. Farba červená (rubín), modrá (zafír); vryp
biely; priehľadný, priesvitný; lesk sklený; nie je štiepateľný.)
10 - Diamant
Býva nazývaný ak kráľom drahokamov. Meno má z gréckeho slova damas, čo znamená neprekonateľný,
čím sa myslí to, že medzi prírodnými materiálmi je najtvrdší. Vyniká nádherným leskom,
prekrásnou hrou farieb a je ozdobou svetoznámych historických šperkov a klenotov.
Jeho vlastnosti sú však nedoceniteľné. aj v priemysle. A pritom je to obyčajný uhlík,
ktorý vykryštalizoval v kubickej (kockovej) sústave, teda je to rovnaká látka ako
tuha v ceruzke alebo najčistejšie uhlie, len má inak usporiadané atómy.
Diamant je najtvrdší nerast. Má vysoký lom svetla a svetlo v ňom farebne iskrí.
Najznámejšie sú číre, bezfarebné, žlté, zelené diamanty, zriedkavo bývajú i modré
a červené, rozšírené sú hnedé, sivé až čierne.
Diamant kryštalizuje v tvare osemstena, dvanásťstena, vzácne aj kocky. Materskou
horninou diamantov sú kimberlity, ktoré vypĺňajú mohutné sopečné komíny. Druhotne
sa diamant nachádza v naplaveninách riek. Dosiaľ najväčší diamant našli roku 1905
v Južnej Afrike. Vážil 621 g. Diamanty sa vybrusujú. Najčastejšie sa robí briliantový
výbrus. Na takto opracovanom diamante dokonale vynikne lesk, lebo jednotlivé plôšky
sú usporiadané tak, aby sa svetelné lúče v kameni mnohonásobne odrážali a lomili.
Takto sa docieli zvláštna hra farieb zvaná oheň.
Až v roku 1955 sa podarilo po prvý raz priemyselne vyrobiť umelé diamanty. Kryštály
umelých diamantov sa získavajú pri vysokej teplote a tlaku, sú však zatiaľ drobné
a nevhodné na klenotnícke účely. Ale na technické účely sú nepostrábateľné a ich
výroba stále vzrastá.
Svetoznáme náleziská diamantov sú v Juhoafrickej republike v oblasti Kimberley,
ďalej sú to náleziská v Namíbii, v Zaire, v Angole, v Ghane, v Sierre Leone a v
Tanzánii. Najstaršie známe náleziská sú v Indii a v Brazílii. Od roku 1964 sa diamanty
ťažia aj v Jakutsku (Rusko). Menej významné sú náleziská vo Venezuele, v Austrálii
a v USA.
V technickej praxi sa diamanty využívajú na obrábanie kovov, na rezanie skla a na
rezanie, brúsenie a leštenie iných tvrdých materiálov. Vyrábajú sa z nich prievlaky
(dýzy) na ťahanie drôtov a korunky na vŕtanie aj tých najtvrdších hornín.
(Diamant - C. Kryštalizuje v kubickej (kockovej) sústave. Tvrdosť 10, hustota 3,5.
Bezfarebný, žltý, žltozelený, zelený, červený, modrý, hnedý, sivý až čierny. Lesk
diamantový, mastný; priehľadný, priesvitný; silný rozptyl a vysoký lom svetla. Štiepateľnosť
dokonalá.).