سختی و آزمایشِ اسید
شیشه‌برها با نوکِ الماس روی شیشه خط می‌اندازند و آن را می‌بُرند. اما اگر گچِ تخته را روی شیشه بکشید، فقط پودرِ گچ روی شیشه می‌ماند و شیشه سالم است. چرا یکی می‌خراشد و دیگری نه؟ و این چه کمکی به شناختنِ کانی‌ها می‌کند؟
سختی یعنی مقاومت در برابرِ خراش
در علمِ کانی‌شناسی، سختی یعنی اینکه سطحِ کانی چقدر در برابرِ خراشیده شدن مقاومت می‌کند. قاعده ساده است: هر کانی، کانی‌های نرم‌تر از خودش را می‌خراشد و خودش با کانی‌های سخت‌تر خراشیده می‌شود. دو کانی را روی هم بکشید و ببینید کدام خط برمی‌دارد.
حدودِ دویست سال پیش، دانشمندی آلمانی به نامِ موس ده کانیِ آشنا را به ترتیبِ سختی پشتِ سرِ هم چید، از نرم‌ترین تا سخت‌ترین. به این ترتیب مقیاسِ سختیِ موس می‌گویند. هر کانیِ تازه را با این ده کانی مقایسه می‌کنند تا عددِ سختی‌اش پیدا شود.
ده کانیِ مقیاسِ موس به ترتیب این‌ها هستند: ۱ تالک، ۲ ژیپس، ۳ کلسیت، ۴ فلوئوریت، ۵ آپاتیت، ۶ فلدسپار، ۷ کوارتز، ۸ توپاز، ۹ کرندوم و ۱۰ الماس. برای آزمایش در طبیعت، ابزارهای ساده‌ای هم به کار می‌آیند: ناخنِ شما حدودِ ۲٫۵ سختی دارد، یک سکه‌ی مسی حدودِ ۳٫۵، و میخِ فولادی و شیشه حدودِ ۵٫۵. پس اگر ناخنتان کانی‌ای را بخراشد، سختی‌اش کم‌تر از ۲٫۵ است. اگر کانی‌ای شیشه را بخراشد، سختی‌اش از ۵٫۵ بیشتر است.
حالا برگردیم به سنگِ زردِ دوستتان: طلا بسیار نرم است (حدودِ ۲٫۵ تا ۳) و با میخ به‌راحتی خط برمی‌دارد، اما پیریت (حدودِ ۶) آن‌قدر سخت است که شیشه را هم کمی می‌خراشد.
آزمایشِ اسید
بعضی کانی‌ها با اسید واکنش می‌دهند. معروف‌ترینِ آن‌ها کلسیت است، کانیِ اصلیِ سنگِ آهک و مرمر. اگر چند قطره اسیدِ رقیق روی کلسیت بچکانیم، حباب‌های گازِ کربن‌دی‌اکسید از آن بیرون می‌آید و کف می‌کند. کوارتز با همین اسید هیچ حبابی نمی‌دهد. کانی‌شناس‌ها در طبیعت شیشه‌ی کوچکی از اسیدِ رقیق همراه دارند تا کلسیت را از کانی‌های شبیهِ آن جدا کنند.
هشدار
در خانه فقط از سرکه استفاده کنید. اسیدهای قوی مثلِ جوهرنمک را هرگز خودتان به کار نبرید.
در خانه امتحان کنید
- یک خرده‌سنگِ مرمر یا آهک (از یک سنگ‌بری)، یک سنگریزه‌ی شفاف یا شیری‌رنگ از حیاط و یک تکه پوستِ تخم‌مرغ آماده کنید.
- روی هر کدام چند قطره سرکه بچکانید و با ذره‌بین نگاه کنید. کدام‌یک حباب می‌دهد؟
- سعی کنید هر کدام را با ناخن و بعد با یک سکه بخراشید. سختیِ هر کدام حدوداً بینِ چه عددهایی است؟
واژه‌های این درس
- سختی - مقاومتِ سطحِ کانی در برابرِ خراشیده شدن.
- مقیاسِ موس - ترتیبِ ده کانی از نرم‌ترین (تالک) تا سخت‌ترین (الماس).
- کلسیت - کانیِ سنگِ آهک که با اسید حباب می‌دهد.
ایده‌ی اصلی
هر کانی کانی‌های نرم‌تر از خودش را می‌خراشد؛ سختی را با مقیاسِ ده‌پله‌ایِ موس می‌سنجیم. کلسیت با اسید حبابِ کربن‌دی‌اکسید می‌دهد و این آزمایش هم به شناختنِ کانی‌ها کمک می‌کند.