L'échelle de dureté de Mohs fut inventée en 1812 par le minéralogiste allemand Friedrich Mohs afin de mesurer la dureté des minéraux. Elle est basée sur dix minéraux facilement disponibles.
Comme c'est une échelle ordinale, on doit procéder par comparaison (capacité de l'un à rayer l'autre) avec deux autres minéraux dont on connaît déjà la dureté (Il existe différentes définitions de la dureté : pour un solide (minéral ou métal) et...). Cette échelle n'est ni linéaire ni logarithmique.
| Dureté | Minéral (Un minéral est une substance normalement inorganique, plus rarement organique, formée...) | Composition chimique | Structure cristalline (La structure cristalline (ou structure d'un cristal) est complètement décrite par les...) |
|---|---|---|---|
| 1 | Talc (Le talc est une espèce minérale composée de silicate de magnésium doublement...), friable sous l'ongle (En ce qui concerne l'anatomie, un ongle est une partie dure et insensible du doigt ou de l'orteil...) | Mg3Si4O10(OH)2 | monoclinique |
| 2 | Gypse (Le gypse est une espèce minérale composée de sulfate hydraté de calcium de...), rayable avec l'ongle | CaSO4·2H2O | monoclinique |
| 3 | Calcite (La calcite est un minéral chimique ou biochimique (biominéralisation) composé de...), rayable avec une pièce en cuivre (Le cuivre est un élément chimique de symbole Cu et de numéro atomique 29. Le cuivre...) | CaCO3 | rhomboédrique |
| 4 | Fluorite, rayable (légèrement) avec un couteau (Un couteau est un outil tranchant comportant une lame et un manche.) | CaF2 | cubique |
| 5 | Apatite (L' apatite est un nom générique désignant des phosphates hexagonaux de composition...), rayable au couteau | Ca5(PO4)3(OH-, Cl-, F-) | hexagonale |
| 6 | Orthose (L'orthose (en anglais : orthoclase) est un minéral du groupe des silicates sous groupe...), rayable à la lime, par le sable (Le sable, ou arène, est une roche sédimentaire meuble, constituée de petites...) | KAlSi3O8 | monoclinique |
| 7 | Quartz, raye une vitre | SiO2 | hexagonal |
| 8 | Topaze, rayable par le carbure (Un carbure est un composé chimique du carbone avec un deuxième élément chimique...) de tungstène (Le tungstène est un élément chimique du tableau périodique de symbole W (de...) | Al2SiO4(OH-, F-)2 | orthorhombique |
| 9 | Corindon, rayable au carbure de silicium (Le carbure de silicium est un minéral presque exclusivement artificiel, une céramique...) | Al2O3 | rhomboédrique |
| 10 | Diamant (Le diamant est un minéral composé de carbone (tout comme le graphite et la...), rayable avec un autre diamant | C | cubique |
Pour s'en souvenir aisément, voir la liste de mnémoniques
La moissanite assez récemment découverte est beaucoup plus dure que le corindon mais bien moins que le diamant. Sa dureté se situerait à 9,5.
L'ongle a une dureté de 2,2 et raye donc le gypse mais pas la calcite.
Certaines pierres ont une dureté variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle...) selon la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) ou la direction où s'exerce la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...). L'exemple le plus frappant est celui de la cyanite, qui a une dureté de 8 dans un sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but...) et de 4 dans l'autre.
De nouveaux matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en...), plus durs que le diamant, sont en cours de développement : carbonitrure de bore (Le bore est un élément chimique de symbole B et de numéro atomique 5.) cubique (c BC2N), des nitrures de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C,...) tridimensionnels (C3N4) ou encore les nanobaguettes de diamants agrégées (ADNR) qui dépassent le diamant sur l'échelle de dureté, et qui pourrait bien le remplacer dans de nombreuses activités industrielles.
Il existe aussi une échelle comportant 15 classes, destinée à remédier au manque de régularité de l'échelle de Mohs. Il existe plusieurs échelles de dureté expérimentales dont les degrés sont déterminés expérimentalement par indentation (Une indentation est un retrait par rapport à la norme. Cela peut se comprendre de cinq...) (au moyen d'un poinçon (Createur du poincon en 1568 par un Italien de Rome, Gino Locatelli) de diamant de forme déterminée). On pourra citer par exemple l'échelle de Knoop (Après celle de Brinell, l'échelle de dureté de Knoop est maintenant la plus fréquemment...), l'échelle de Brinell, l'échelle de Rockwell, etc. qui sont appliquées en fonction des matériaux étudiés. Il existe enfin des classifications absolues en fonction de paramètres physiques précis (module de compressibilité (La compressibilité est une caractéristique d'un corps, définissant sa variation relative de...) ou module de cisaillement).