Aula: 09
Temática: Dureza
Esta é uma das mais importantes propriedades para a identificação de
muitos minerais. “Define-se como dureza de um mineral a resistência que uma
superfície lisa do mineral apresenta ao ser ‘arranhada’ (sulcada) por outro
material (outro mineral, a ponta de uma faca etc.)”. Em última instância, a
dureza de um mineral está relacionada à reação da estrutura cristalina à
aplicação de esforço sem ruptura.
Em cristais formados essencialmente por ligações metálicas, os quais podem
fluir plasticamente, o atrito de um material de dureza mais alta contra a
superfície do cristal tende a produzir um sulco. Minerais formados por ligações
iônicas ou covalentes tendem a apresentar um comportamento mais rúptil. Ao
ser submetido ao mesmo teste, a produção do sulco poderá ser acompanhada
da produção de pó do mineral mais mole. Em compostos iônicos o tamanho e a
carga dos íons envolvidos afetam a dureza do mineral. Assim, para um grupo
de substâncias diferentes com o mesmo tipo de estrutura cristalina, quanto
maior a distância interiônica e quanto menores as cargas dos íons, mais fraca
será a ligação e, consequentemente, menor será a dureza do mineral.
É importante ressaltar que a força global de uma estrutura cristalina é dada por
uma combinação dos diferentes tipos de ligação química presentes, mas a
dureza desta mesma estrutura é uma expressão da sua ligação mais fraca.
A dureza é uma característica de cada mineral, e pode ser avaliada
quantitativamente através do uso de equipamentos adequados. Entretanto, sua
principal
utilidade
na
identificação
mineralógica
consiste
em
estimar
qualitativamente a dureza do mineral que se deseja identificar, comparando-o
com outros minerais e/ou materiais de dureza conhecida. O teste de dureza
baseia-se no fato de que um mineral de dureza mais alta é capaz de provocar
um sulco em um mineral de dureza mais baixa, mas o segundo não é capaz de
sulcar o primeiro.
Em 1822, Friedrich Mohs, um mineralogista australiano, imaginou uma escala
de dureza baseada na capacidade de um mineral riscar outro. A escala de
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Mohs, composta por dez minerais de dureza conhecida (ver tabela), permite
então determinar a dureza relativa de um mineral, mediante a facilidade ou
dificuldade com que é riscado por outro.
Escala de Mohs
Dureza Mineral Fórmula Química
1
Talco
Mg3Si4O10(OH)2
2
Gipsita
CaSO4.2H2O
3
Calcita
CaCO3
4
Fluorita
CaF2
5
Apatita Ca5(PO4)3(OH,F,Cl)
6
Ortoclásio
KAlSi3O8
7
Quartzo
SiO2
8
Topázio
Al2SiO4(F,OH)2
9
Coríndon
Al2O 3
10 Diamante
C
Cada um dos minerais desta escala de dureza risca o anterior, de dureza
inferior, e é riscado pelo seguinte, de dureza superior. O talco, ao qual foi
atribuído o grau de dureza 1, tem uma estrutura constituída por placas tão
fracamente unidas entre si que a simples pressão dos dedos é suficiente para
fazê-las deslizar umas sobre as outras. Pelo contrário, o diamante, de dureza
10, apresenta ligações químicas tão fortes entre os seus átomos, que nenhum
outro mineral o consegue riscar. Usando a escala de Mohs, a dureza de uma
mineral é expressa pelo lugar de ordem que ocuparia na escala, se dela fizesse
parte. Diz-se que um mineral é mais duro que outro se, e só se o riscar sem se
deixar riscar por ele; dois minerais têm a mesma dureza se riscam ou não se
riscam mutuamente.
Para determinar a dureza de um mineral seleciona-se uma aresta viva, livre de
impurezas, com a qual se experimenta riscar os sucessivos termos da escala
de Mohs, no sentido decrescente de dureza, até surgir o primeiro que se deixe
efetivamente riscar pela amostra em estudo. Os termos da escala devem ser
percorridos do mais duro para o menos duro a fim de evitar o constante
desgaste dos minerais menos duros.
QUÍMICA DOS MINERAIS
Quando não se dispõe de uma escala de Mohs a determinação da dureza
relativa é conseguida com base na seguinte informação:
▪ dureza da unha do dedo - 2,5;
▪ dureza do alfinete - 3;
▪ dureza da lâmina do canivete - quase 5;
▪ dureza do vidro - 5,5;
▪ dureza do aço de uma lima das unhas - 6,5.
Nesta aula definimos as particularidades de dureza, em nossa próxima
aula veremos outros tipos de propriedades.
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