geologia aplicada[1]

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Universidade WUTIVI – Unitiva
FACULDADE DE ENGENHARIA E PLANEAMENTO FÍSICO
Geologia aplicada
Engenharia civil
2° Ano, turma ‘B’
Tema: Escala de dureza dos minerais
 Discentes : Docente:
 Fáusia Carlos Leovigildo Novela 
 Nabote Enoque 
 Igor Chissico
 Dinís Manjate 
 Maria de Lurdes 
Boane, Março de 2022
Índice 
INTRODUÇÃO	3
Escala de dureza dos minerais	4
Dureza absoluta dos minerais	5
Importância da dureza	6
Factores que controlam a dureza	6
CONCLUSÃO	7
BIBLIOGRAFIA	8
Introdução 
Este trabalho refere-se a pesquisa da escala de dureza dos mineirais, que é constituída por 10 minerais classificados em ordem crescente de dureza (escala de dureza de Mohs).
Serà abordado, também, sobre os minerais e a dureza que é definida como a sua resistência ao ser riscado e é uma das propriedades diagnósticas muito útil, ou seja a partir desta propriedade nós podemos identificar o mineral.
Trabalho elaborado com pesquisas em referencias bibliográficas.
Objetivo: conhecer a escala de dureza dos minerais
Minerais 
Os minerais são compostos ou elementos químicos maciços, com uma composição estabelecida, cristalizados e formados a partir de processos inorgânicos ou também oriundos de asteroides ou meteoritos que atingiram o planeta. Estão presentes nas rochas, que nada mais são do que um conjunto de minerais aglutinados. Os minerais que são extraídos para fins econômicos são chamados de minérios.
Os minerais podem ser formados no interior da Terra ou constituídos próximo à superfície, o que lhes dará características químicas e estruturais diferenciadas. Os seus processos de formação são variados, envolvendo a cristalização ou solidificação do magma, a condensação de materiais rochosos nas camadas inferiores, a modificação de minerais preexistentes sob condições específicas de pressão e temperatura, entre outros.
A classificação dos minerais vai depender do critério a ser escolhido, como a composição química, a dureza, a cristalização, entre outros. No entanto, os dois tipos mais conhecidos e utilizados são os minerais metálicos e os minerais não metálicos. Entre os metálicos, podemos citar o ferro, o manganês, a bauxita (alumínio), o cobre, o ouro, a prata, entre outros e os não metálicos, citam-se o carvão mineral, o quartzo, o rubi e outros.
Os minerais são recursos naturais não renováveis, ou seja, não há nenhum mineral existente na natureza que pode ser reposto em tempo hábil de ser novamente utilizado pelas atividades humanas, pois o seu tempo de formação é de milhares de anos na maioria dos casos. Portanto, é necessário um certo controle da sua exploração, não só em função de sua possível escassez, mas também pelos impactos ambientais proporcionados pela atividade mineradora.
Escala de dureza dos minerais
A dureza é uma propriedade mecânica da matéria sólida que determina sua resistência ao risco, e pode ser avaliada quantitativamente através do uso de equipamentos adequados.
Na pratica a dureza dos minerais é comparada ricando se a superficie de um mineral com um outro objecto de dureza conhecida, e como escala de comparação nós temos alguns objectos de dureza conhecidas, que são apresentados na figura abaixo:
Existe outro método, A Escala de Dureza de Mohs, que 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 1824, 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. 
Os minerais da escala de Mohs são listados abaixo, em ordem crescente de dureza:
1. Talco
2. Gipso (gipsita)
3. Calcita
4. Fluorita
5. Apatita
6. Ortoclásio
7. Quartzo
8. Topázio 
9. Corindon
10. Diamante
Pela Escala de Mohs, qualquer mineral risca o anterior e é riscado pelo próximo assim o talco é o mineral de menor dureza da escala, por isso, pode ser riscado por qualquer um dos demais, mas o diamante, que é o mais duro, risca todos os outros minerais e não pode ser riscado por nenhum deles, apenas por outro diamante.
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.
Portanto, 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.
Outro exemplo: A unha risca o talco e o gesso, mas é riscada pela calcita e, desta forma, apresenta uma dureza de 3. A ardósia, utilizada na fabricação do quadro negro, pode riscar o topázio, mas não o coríndon, e, por isso, encontra-se no nível 9 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.
É importante lembrar que a dureza 4,0 não é o dobro da dureza 2,0, assim a apatita não tem metade da dureza do diamante. Nessa escala, a dureza não tem um crescimento uniforme e entre aos valores 9,0 e 10,0 a diferença é muito maior que entre 7,0 e 8,0 ou entre 3,0 e 4,0, por exemplo. A Escala de Mohs é, pois, uma escala de dureza relativa. Existem escalas de dureza absoluta, mas para usá-las são necessários equipamentos sofisticados.
É fundamental também saber que alta dureza é alta resistência ao risco, mas não alta resistência à fratura, torção ou deformação. O mineral difícil de quebrar, torcer ou amassar tem alta tenacidade, não alta dureza. O diamante tem dureza altíssima, mas baixa tenacidade. O jade, ao contrário, tem alta tenacidade, mas dureza apenas média (entre 6,0 e 7,0).
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.
Dureza absoluta dos minerais 
Na escala de Mohs os minerais são comparados entre si, mas a dureza absoluta dos minerais pode ser medida por um equipamento denominado de Esclerômetro.
Esclerômetro é um equipamento na forma de uma pequena garrafa que, em sua ponta, dispara um pistão que entra em contato com a superfície do concreto através de um choque seco, em forma de uma martelada. O recuo do pistão é medido e comparado a uma escala que consiste no corpo do aparelho.
 
Ao observar a escala de Mohs percebemos que ela não é linear, pois o diamante não é dez vezes mais duro que o talco, ele é 1600 vezes mais duro:
Importância da dureza
A dureza é uma propriedade muito importante e tem diversas utilidades, desde reconhecer um mineral até determinar o uso mais adequado dos materiais, como rochas e ligas. 
Por exemplo, quando é escolhidoum material para revestimento de pisos ( sobre o qual circulara grande numero de pessoas) é importante saber a dureza, pois ela irá determinar a resitência do piso e a durabilidade do revestimento e será adequado usar granito e não mármore.
Factores que controlam a dureza
· A dureza depende das ligações químicas presentes no mineral: quanto estas ligações forem fortes, a dureza será elevada; quando as ligações forem fracas, a dureza será baixa. Assim no quartzo, que tem ligações covalentes, a dureza é mais alta que na fluorita, que tem ligações iônicas.
· As distâncias entre os planos reticulares: a dureza éinversamente proporcional á distância entre os planos reticulares; quanto menor a distância entre planos reticulares: maior será adureza do mineral. 
Ex.: distênio (grego, di=duplo, stenos = resistência) ou cianita
D= 4 a 5, na direção de alongamento maior
D= 7, na direção de alongamento menor
· Das valências dos íons: em compostos isoestruturais e de distância inter–reticulares semelhantes, a dureza cresce com a valência (carga dos íons).
Conclusão
Pelo exposto e dentro do objectivo de estudo, fez se reconhecimento de como é feito a comparação da resistência de um mineral ou seja conhecer a dureza de um mineral.
Reconheceu se que para tal, deve se comparar, riscando-se a superficie de um mineral com um objecto de dureza conhecida, como exemplo a nossa unha que tem dureza 2.5 e pode sulcar o talco de dureza 1 e o gesso de dureza 2, assim diz se que a unha é mais dura que esses minerais. 
Afirmou-se também que pode se usar a escala de dureza de mohs, uma escala de minerais composta por dez minerais em 1824, criada pelo mineralogista austrico Friedrich mohs. Nessa escala, cada um dos minerais riscará os minerais abaixo dele na escala e sera riscado pelos minerais acima dele na escala.
Em suma, Para fazer o teste de dureza, é necessário escolher uma superfície do mineral a ser testado que não esteja alterada (superfície fresca) e que não apresenta alteração que possa diminuir a dureza. Convém lembrar que não é necessário um risco grande, 2 ou 3 mm são o suficiente. Após friccionarmos o material de dureza conhecida contra o mineral, temos que remover as partículas que ficaram soltas para ver se ele realmente foi riscado. As partículas podem não ser do mineral que está sendo testado, mas do mineral de dureza já conhecida. Contudo, os minerais de mesma dureza riscam-se mutuamente, dependendo da pressão aplicada.
 
Bibliografia
https://www.infoescola.com/quimica/escala-de-mohs/
http://sites.ffclrp.usp.br/cipa/fispq/TALCO.pdf
http://www.agracadaquimica.com.br/index.php?&ds=1&acao=quimica
http://minerals.gps.caltech.edu/color_causes/index.htm
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