Comment mesurer la dureté d'un minéral ?
En 1822, le minéralogiste autrichien Friedrich Mohs a mis au point une échelle de mesure relative de la dureté des minéraux qui porte son nom et qui est couramment utilisée de nos jours. Tous les ouvrages de minéralogie classent les minéraux en suivant cette méthode.
Le principe est simple :
- Si une pierre en raye une autre, c'est qu'elle est plus dure que celle-ci,
- Si une pierre est rayée par une autre, c'est qu'elle est moins dure que celle-ci.
Mohs a choisi 10 minéraux types et a gradué son échelle de 1 à 10.
Dureté Minéral Dureté absolue
1 Talc (Mg3Si4O10(OH)2) 1
2 Gypse (CaSO4·2H2O) 3
3 Calcite (CaCO3) 9
4 Fluorine (CaF2) 21
5 Apatite (Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-)) 48
6 Orthose (KAlSi3O8) 72
7 Quartz (SiO2) 100
8 Topaze (Al2SiO4(OH-,F-)2) 200
9 Corindon (Al2O3) 400
10 Diamant (C) 1500
Cette échelle donne une idée de la dureté d'une pierre, mais elle comporte deux défauts majeurs :
1 - Un minéral n'est pas toujours composé d'éléments de dureté équivalente : le lapis-lazuli par exemple contient de la sodalite et de la lazurite (dureté de 5 à 6), des veines de calcite (dureté autour de 3) et de petites inclusions de pyrite de fer, tout ceci dans des proportions variables...
2 - D'un degré à l'autre, la progression de la dureté absolue n'est pas linéaire : vous pouvez voir que du talc 1 au gypse 2 et à la calcite 3 on passe en dureté absolue de 1 à 3 puis à 9 ! Mais regardez entre le degré 6 (orthose) et le degré 7 (quartz), on ne multiplie la dureté absolue que par 1,4 environ, et du corindon au diamant, on multiplie par presque 4 !
Donc, cette méthode est à utiliser avec réserve, mais le principe est intéressant si on a en main un minéral de référence de dureté connue.
Trois repères pratiques :
- la dureté du verre à vitre est entre 5 et 6,
- la dureté d'une lame de couteau en acier est autour de 5,
- une bonne lime à métal en acier est autour de 7,5.
