Durezza

Durezza Proprietà delle sostanze solide di resistere alla deformazione o all'abrasione. In mineralogia, la durezza viene definita come la proprietà di resistenza alla scalfittura da parte della superficie liscia di un minerale. In altre parole, una superficie è più tenera di un'altra se viene scalfita più facilmente; pertanto un minerale duro, come il diamante, potrà scalfirne uno più tenero, come la grafite.

La durezza relativa dei minerali viene determinata in base alla scala di Mohs (che prende nome dal suo ideatore, il mineralista tedesco Friedrich Mohs). In essa 10 minerali tra i più comuni – 1, talco; 2, gesso; 3, calcite; 4, fluorite; 5, apatite; 6, ortoclasio (feldspato); 7, quarzo; 8, topazio; 9, corindone; 10, diamante – sono disposti in ordine di durezza crescente. La durezza di un campione di materiale si ottiene determinando quale minerale della scala di Mohs sia in grado di scalfirlo. Ad esempio la galena, che ha durezza 2,5, può scalfire il gesso e può essere scalfita dalla calcite.

In metallurgia e ingegneria, la durezza viene determinata premendo una piccola sfera o un piccolo cono di materiale duro sulla superficie del materiale in esame e misurando le dimensioni dell'incavo lasciato; più piccolo è l'incavo, più duro è il materiale. Questo test per la determinazione della durezza delle superfici metalliche è noto come test di Brinell, dal nome dell'ingegnere svedese che mise a punto una macchina per misurare la durezza di metalli e leghe.

Pur essendo una proprietà definita in modo empirico, la durezza può essere ora determinata anche per via teorica, attraverso un’equazione. La formula, recentemente messa a punto da un gruppo di ricercatori, permette di risalire alla durezza di un materiale nota la sua struttura atomica; più precisamente, contiene un parametro chiamato ionicità, che esprime la forza dei legami chimici tra gli atomi del materiale; maggiore è la “ionicità” della sostanza, minore è la sua durezza. I valori forniti dall’equazione, confrontati con quelli determinati per via empirica, hanno un’accuratezza del 10%.