معجم المصطلحات الكبير
صَلابة المَعْدِن
الحتاكة

درجة مقاومة بِنية المعدن لتأثير قُوى قينيائية خارجية معيّنة، كالخدش، ففي حال ما خدش معدن معدنا آخر فالمعدن الخادش يكون أصلب من المخدوش. لتحديد الصلابة في العِدانة اُستعمل مقياس نسبي مبني أساسا على خصيصة الخدش، وقد اُقترحت جداول صلابة كثيرة، كان أوّلها مقياس العالم مُحمّد بن أحمد البَيْروني في القرن الرابع الهجري (جزع، ياقوت، ماس)، وآخرها للعالم الألماني فريدريك موهس 1812م، الذي رتّب المعادن المعيارية فيه حسب صلابتها النسبية على نحو يمكن الحصول فيه على مقياس يتكوّن من عشرة معادن، يبدأ بالطلق الذي هو أضعفها وصلابته تُساوي 1، وينتهي بالماس الذي يُعتبر أصلب المعادن وتصل صلابته إلى الدرجة 10، وتدرّج هذه المعادن هو كما يلي: الطلق 1، الجبس 2، الكُلاس 3، الخُشاش 4، الصُّماد 5، الفُصام 6، الخُراز 7، الدُّهاش 8، الياقوت 9، الماس 10. يمكن مقارنة أي معدن مجهول درجة الصلابة بهذه المعادن أو بأشياء أخرى معروفة الدرجة، حيث تُقدّر درجة صلابة ظفر الإنسان بزهاء 2,5، ودرجة العُشارة وهي القطعة النقدية النحاسية بزهاء 3، وقطعة الزجاج بزهاء 5,5، فالجبس الذي تساوي درجة صلابته النسبية 2، يُمكن خدشه بالظفر بسهولة، بينما معدن الكلاس الذي تصل درجة صلابته إلى 3، هو الذي يخدش الظفر، لكنّه غير قادر على خدش الزجاج، أمّا الخُراز الذي يُعتبر أصلب المعادن الشائعة فيخدش الزجاج بسهولة كبيرة.

 

المعدن

مقياس نسبي

مقياس مطلق ر\مإق2

الخادِش

الطلْق

01

20

الظفر

الجبس

02

36

الكُلاس

03

109

العُشارة

الخشاش

04

189

الصُماد

05

536

الفُصام

06

795

الزجاج

الخُراز

07

1120

 

الدُهاش

08

1427

الياقوت

09

> 2060

الماس

10

> 10060

 

ليست الدرجات المتتابعة متساوية، بل هي تدرّج نسبي، فالدرجة الفاصلة بين الياقوت والماس كبيرة جدّا، مقارنة بالدرجات التي تفصل بين المعادن الأخرى. وبسبب البحث العلمي الدقيق، ظهر مفهوم الصلابة المطلقة، والذي بموجبه لم تعد الصلابة تُحدّد بمقياس نسبي، بل بواسطة قُرْنة كَعْب أو دِكات من الماس، الذي يخترق المعدن بثقل يوضع عليه أو ضغط، وتتحدّد درجة الصلابة بمقدار دخول دِكات الماس في سطح المعدن ومقاومة المعدن لهذا الاختراق، لذلك تُقدّر الصلابة المطلقة بوحدات ر\مإق2 (kg/mm2).

 273.jpg

 

الصلابة النسبية مع الصلابة المطلقة لفيكرس Vickers نقلا عن Charles C. Plummer وآخرين.

 

تتميّز بعض المعادن بالتخاصل في الصلابة، فهي تختلف في المعدن الواحد حسب الاتّجاه في البنية البلّورية، فالقَسَوان disthène يمتلك خصيصة التخاصل بشكل مدهش، وقد كان هذا هو السبب في تسميته، فمعنى اسمه القساوة المزدوجة، حيث يأخذ درجة صلابة مقدارها 4 على استطالة بلّوراته، والدرجة 6-7 في الاتجاه المستعرض، ويُعود ذلك إلى التباين في توزّع العناصر الداخلة في تركيب المعدن ومقاومة الروابط بين الذرّات، وكذلك التباين في الكثافة العقدية في الاتجاهات المختلفة للبِنية البلّورية. يتميّز الماس أيضا بخصيصة التخاصل في الصلابة، فبعض الأنصلة في بلّوراته تكون أقلّ صلابة من غيرها، كما أنّ الصلابة تتغيّر فيه حسب الاتجاه، وهذا ما ساعد على صقله بِباغة الماس نفسها، وعلى ما هو معلوم فإنّ المعدن لا يمكن أن يخدش نفسه، إلاّ أنّ باغة الماس تحتوي دائما على أنصلة صلبة جدّا تكون قادرة على صقل الأخرى الأقل صلابة منها في بلّورة الماس، أمّا الأنصلة الصلبة فستظلّ دائما من دون صقل. 

 

272.jpg

 

1- اختلاف الصلابة على أنصلة الماس، وتدل الأسهم على أنّه كلّما كانت قصيرة، كانت المقاومة للسحج كبيرة في هذا الاتجاه. 2- خوالم الصلابة في الماس. 3- خوالم اختلاف الصلابة في القَسَوان.

 

تتّبع الصلابة درجة رَصَص البِنية البلّورية كما هو الأمر بالنسبة للوزن النوعي، فالياقوت هف2ك3، والحَجَرْد ح2ك3 ينتميان إلى النمط البلّوري البِنوي نفسه، إلاّ أنّ صلابة الأوّل 9، وصلابة الثاني 4، ويرجع ذلك إلى أنّ بِنية الياقوت أكثر رَصَصا من بِنية الحجرد، لأنّ القاب الشاردي للزهاف (هف3+= 0,57 ںْ) أصغر من القاب الشاردي للحديد (ح3+=0,67 ںْ). تزداد الصلابة عادة بازدياد الوزن النوعي، فالكلاس والسَّوْشر لهما التركيب الكيميائي نفسه (شرس.ك3) إلاّ أنّ الوزن النوعي للأوّل 2,72 وللثاني 2,94، وبالمقابل فإنّ صلابتهما هي 3 للكلاس و3,5 للسوشر، ثمّ إنّ احتواء المعادن على جذور الهاروب (هيدروكسيل) أو جزيئات الماء يؤدّي إلى انخفاض الصلابة، فالجبس عادةّ أقل صلابة من الرُّساخ (الأنهيدريت) بسبب احتواء بِنية الأوّل على الماء. تُعتبر الصلابة خصيصة من الخصائص الطبيعية المهمّة التي تميّز المعادن بعضها عن بعض، وتظهر بجلاء حين تُنقل المعادن بعوامل الحَرَكُوتا الخارجية dynamique externe، فتُدملق، وتكون الدَّمْلقة نوعا ما سريعة حسب نوع المعدن ودرجة صلابته ودرجة ذوبانيته، إذا كان العامل الأساسي للنقل هو الماء، وكذلك تبعا لاحتواء المعدن على التوصّم وعدد الوُصوم.

تعليق

تجدر الإشارة إلى أنّ الصلابة غير القَصافة، فالمعدن قد يكون صلبا وفي الوقت نفسه قَصِفا بمعنى أنّه سهل التكسّر.

مترادف

صلادة المعدن

قَسَاوة المعدن

جُسُوء المعدن

لغة كلزية

hardness of mineral
لغة فرنسية

dureté du minéral
مراجع

  • علم الفلزّات. الربيز: محمد غالب سيدا. ديوان المطبوعات الجامعية، 1991م. الساحة المركزية، بن عكنون، الجزائر
  • Roches et Minéraux, 1- Les Matériaux. J. Lameyre. Doin, 1975. Paris, France