Escala de Mohs

A dureza é uma propriedade mecânica da matéria sólida que determina sua resistência ao risco. No campo da Mineralogia, para quantificar a dureza de um mineral, utiliza-se a Escala de Mohs. Essa escala foi desenvolvida pelo mineralogista alemão Friedrich Mohs no ano de 1812 e é formada por 10 minerais organizados em ordem crescente de dureza. Observe:

Pela Escala de Mohs, qualquer mineral risca o anterior e é riscado pelo próximo. O talco é o mineral de menor dureza da escala, por isso, pode ser riscado por qualquer um dos demais. Já o diamante, é o mais duro, sendo assim, risca todos os outros minerais e não pode ser riscado por nenhum deles, apenas por outro diamante.

Outro exemplo: ao atritarmos um fragmento de ferro a um tijolo, percebemos que o fragmento de ferro é capaz de provocar sulcos no tijolo, ou  seja, é capaz de riscar o tijolo, e não o contrário. Assim, concluímos que o ferro é mais duro do que o tijolo.

Para determinar a dureza de um mineral através da Escala de Mohs é necessário riscar o mineral padrão (da escala) com o mineral que se deseja classificar e verificar qual deles apresentou o risco em sua superfície. A unha, por exemplo, risca o talco e o gesso, mas é riscada pela calcita e, desta forma, apresenta uma dureza de 2,5. A ardósia, utilizada na fabricação do quadro negro, pode riscar o topázio, mas não o coríndon, e, por isso, encontra-se no nível 8,5 da escala.

Na prática, identificar a dureza de um mineral é um fator importante ao escolher o tipo de matéria prima mais adequada para diferentes produções. Um exemplo disso é a aplicação do granito na fabricação de pisos, em vez do mármore. O mármore é constituído principalmente por calcita, cuja dureza é 3, enquanto o granito é formado por quartzo e feldspato, que apresentam dureza de 7 e 6, respectivamente. Um piso composto de mármore seria facilmente riscado, o que não acontece com o granito.

Entretanto, essa escala não corresponde a real dureza do mineral, fato já conhecido por Mohs. Isso quer dizer que não é possível, a partir da escala, afirmar-se que o mineral de número 10 é dez vezes mais duro do que o mineral de número 1, visto que a dureza entre os materiais não ocorre de maneira tão uniforme. Entre os níveis 9 e 10, essa diferença se acentua ainda mais, uma vez que o diamante é cerca de 7 vezes mais duro que o seu antecessor, o coríndon. Apenas pode-se estabelecer uma classificação qualitativa entre os mesmos.

Particularmente ao mineral de menor dureza, o talco, apresenta fórmula molecular Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂ e pode ser arranhado com a unha. Já o mineral de maior dureza, o diamante, é formado por átomos de carbono, entrelaçados uns aos outros em um retículo cristalino muito eficiente, e pode riscar a qualquer outro material natural, não se deixando riscar por nenhum deles.

Minerais da Escala de Dureza de Mohs

A Escala de Dureza de Mohs  estabelece uma classificação para um número de dez minerais em relação à dificuldade que este impõe a ser riscado, ou à retirada de partículas de sua superfície. Essa escala foi elaborada pelo mineralogista Friedrich Mohs, em 1812, a partir de dez minerais diferentes presentes na crosta terrestre. Mohs estabeleceu valores  de 1 a 10, atribuindo o número um para o mineral menos duro e o número 10 para o mineral mais duro. Assim, quanto mais acima na escala estiver o mineral, maior será a sua capacidade de riscar outros minerais e menor será a sua capacidade de se deixar riscar pelos mesmos, ou seja, quanto mais acima estiver o mineral maior será a sua dureza.

A Escala de Dureza de Mohs é mostrada na tabela abaixo, juntamente com a fórmula molecular do mineral correspondente.

CLASSIFICAÇÃO	MINERAL	FÓRMULA MOLECULAR
1	Talco	Mg3Si4O10(OH)2
2	Gipsita	CaSO4·2H2O
3	Calcita	CaCO3
4	Fluorita	CaF2
5	Apatita	Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-)
6	Feldspato	KAlSi3O8
7	Quartzo	SiO2
8	Topázio	Al2SiO4(OH-,F-)2
9	Coríndon	Al2O3
10	Diamante	C

Escala de Dureza de Mohs, com Fórmulas Moleculares dos minerais.

Com relação ao talco, o mineral natural de menor dureza, trata-se de um mineral filossilicato, que cristaliza em um sistema monoclínico, sendo esta cristalização muito rara. Possui coloração variável do branco ao cinzento, sendo também encontrado em outras colorações. “Por se tratar de um produto natural e sem tratamento químico, não oferece riscos desde que sejam respeitadas as normas de transporte, manuseio, conservação, armazenamento e descarte do produto. Este produto não tem prazo de validade definido, desde que armazenado adequadamente. As especificações dos tipos de embalagens são: embalagem de papel valvulado com 2 ou 3 folhas, confeccionando em papel Kraft natural”¹.

Com relação ao diamante, o mineral de mais alta dureza, trata-se de uma das formas alotrópicas do carbono. Cristaliza normalmente em uma estrutura cúbica e pode ser obtido industrialmente, em umprocesso de alto custo. Devido à sua elevada dureza (aproximadamente 1500 vezes mais duro do que o talco) é utilizado como material abrasivo. “O diamante possui uma estrutura extremamente unida e com ligações fortes, na qual, cada um dos átomos está unido a outro por ligações covalentes poderosas e altamente direcionadas a quatro carbonos vizinhos, dispostos nos vértices de um tetraedro regular (com orbitais híbridos do tipo sp³)”². O diamante pode ser convertido em grafite, sob baixas pressões, sob temperaturas de aproximadamente 1500°C e atmosfera inerte.

Dessa forma, qualquer outro mineral natural poderá ser encaixado na Escala de Dureza de Mohs, sendo mais duro do que o talco e menos duro do que o diamante.

Referências:
1. http://sites.ffclrp.usp.br/cipa/fispq/TALCO.pdf2. http://www.agracadaquimica.com.br/index.php?&ds=1&acao=quimica
ATKINS, Peter; JONES, Loreta; Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente, Porto Alegre: Bookman, 2001.