硬さML-01
モース硬度の一覧:基準の10鉱物と、身近なもの・宝石・金属の硬さ
モース硬度の一覧を、基準の鉱物・身近なもの・宝石・金属の4つの表で示します。値は幅のまま、出どころつきです。
あらすじ
この記事では、次の13項目を順に説明します。
- 結論:モース硬度の一覧は、基準の10鉱物でどう決まる?
- モース硬度の一覧で、身近なものはどのくらい?
- モース硬度とは何? 簡単にいうと?
- 宝石のモース硬度の一覧は?
- 金属のモース硬度の一覧は?
- モース硬度10以上のものはある?
ほか7項目は下の目次から。
この記事の内容(13項目)
- 結論:モース硬度の一覧は、基準の10鉱物でどう決まる?
モース硬度の一覧で、身近なものはどのくらい?3
モース硬度とは何? 簡単にいうと?1
宝石のモース硬度の一覧は?2
金属のモース硬度の一覧は?1
- モース硬度10以上のものはある?
- モース硬度のランキングで、一番高いもの・低いものは?
モース硬度とビッカース硬度の違いは?1
- あずきバーのモース硬度は?
モース硬度を自分で調べるには?1
- モース硬度の一覧を使うときの注意は?
- 出典
モース硬度は、ものの「ひっかき傷のつきにくさ」を1から10の順番で表す物差しです。
基準になるのは10種類の鉱物です。いちばん軟らかい滑石が1、いちばん硬いダイヤモンドが10です。
調べたいものが、どの基準の鉱物に傷をつけられるかで硬さを決めます。
ポイントはここです。モース硬度は「どちらが硬いか」の順番で、何倍硬いかは表しません。
この記事で分かることは、次のとおりです。
- 基準の10鉱物の一覧(表)
- 爪・10円玉・ガラス・歯など身近なものの硬さ
- 宝石21種と金属の硬さ
- モース硬度5・6・7が身近なもので何くらいか
- モース硬度10以上のものはあるか
- モース硬度とビッカース硬度の違い
- 自分で硬さを調べる方法と注意
値は、米国鉱物学会の鉱物の手引き、GIA(米国宝石学会)、大学の実習資料で確かめたものです。
結論:モース硬度の一覧は、基準の10鉱物でどう決まる?
モース硬度の一覧は、次の10鉱物が基準です。1が最も軟らかく、10が最も硬い鉱物です。
| 硬度 | 鉱物 | 実物の値 | 身近な目安 |
|---|---|---|---|
| 1 | 滑石(タルク) | 1 | さわると石けんのようにすべる |
| 2 | 石膏(ジプサム) | 1.5〜2 | 爪(2.5)で傷がつく |
| 3 | 方解石(カルサイト) | 3 | 銅の硬貨(3) |
| 4 | 蛍石(フローライト) | 4 | 鉄の釘(5)で傷がつく |
| 5 | 燐灰石(アパタイト) | 5 | 鉄の釘(5) |
| 6 | 正長石(オーソクレース) | 6〜6.5 | ガラス(5.5)に傷をつける |
| 7 | 石英(水晶) | 7 | 素焼きの条痕板(7.5)より少し軟らかい |
| 8 | 黄玉(トパーズ) | 8 | 身近な道具では傷がつかない |
| 9 | 鋼玉(コランダム) | 9 | ルビーとサファイアの鉱物 |
| 10 | 金剛石(ダイヤモンド) | 10 | いちばん硬い基準 |
出典(10件)
- Handbook of Mineralogy「Talc」(米国鉱物学会)
- Handbook of Mineralogy「Gypsum」(米国鉱物学会)
- Handbook of Mineralogy「Calcite」(米国鉱物学会)
- Handbook of Mineralogy「Fluorite」(米国鉱物学会)
- Handbook of Mineralogy「Fluorapatite」(米国鉱物学会)
- Handbook of Mineralogy「Orthoclase」(米国鉱物学会)
- Handbook of Mineralogy「Quartz」(米国鉱物学会)
- Handbook of Mineralogy「Topaz」(米国鉱物学会)
- Handbook of Mineralogy「Corundum」(米国鉱物学会)
- Handbook of Mineralogy「Diamond」(米国鉱物学会)
「硬度」の列は、尺度で決めた値です。「実物の値」は、米国鉱物学会の手引きにある実際の鉱物の値です。
石膏と正長石は、2つの値が少しずれます。尺度の値は目盛りの名前で、実物には幅があると考えると読みやすくなります。
表の右端は、同じくらいの硬さの身近なものです。次の節で、身近なものを1つの表にまとめます。
モース硬度の一覧で、身近なものはどのくらい?
身近なもののモース硬度は、爪が2.5、銅の硬貨が3、ガラスが5.5です。
| もの | モース硬度 | 値の根拠 |
|---|---|---|
| 鉛筆の芯(黒鉛) | 1〜2 | 主な鉱物の黒鉛の値。芯は粘土を混ぜて焼いたもの |
| 食塩の結晶 | 2〜2.5 | 鉱物の岩塩(ハライト)の値 |
| 琥珀 | 2〜2.5 | 宝石としての値 |
| 人の爪(何も塗っていない) | 2.5 | 道具そのものの目安 |
| 真珠 | 2.5〜3 | 宝石としての値 |
| 銅の硬貨(米国の1982年以前の1セント) | 3 | 道具そのものの目安 |
| 鉄の釘 | 5 | 道具そのものの目安 |
| 歯のエナメル質 | 5 | 主な成分ハイドロキシアパタイトの値 |
| 小刀・ポケットナイフの刃 | 5〜5.5 | 道具そのものの目安 |
| 板ガラス | 5.5 | 道具そのものの目安 |
| 鉄のやすり | 6.5 | 道具そのものの目安 |
| 砂に多い石英の粒 | 7 | 鉱物の石英の値 |
| 条痕板(素焼きの陶器の板) | 7.5 | 道具そのものの目安 |
出典(7件)
爪・硬貨・釘・ガラス・やすりの行は、地質学の授業で使う道具の値です。
鉱物の標本を持ち歩かなくても、爪・釘・ガラスがあれば、おおよその硬さが分かります。
「値の根拠」の列も見てください。食塩や歯は、主な成分の鉱物の値で代えています。もの自体を測った値ではありません。
爪で傷がつけば2.5以下、釘で傷がつけば5以下です。まずはこの2つで大まかに分けてみてください。
モース硬度5・6・7は、身近なもので何くらい?
モース硬度5は鉄の釘、6はガラスより少し硬いもの、7は砂に多い石英の粒くらいです。
- 5:鉄の釘、歯のエナメル質の主な成分
- 5〜5.5:ポケットナイフの刃
- 5.5:板ガラス
- 6:正長石(ガラスに傷をつける)
- 6.5:鉄のやすり
- 7:石英(水晶)、砂の粒
モース硬度7より軟らかい石は、砂の粒でこすれると傷がつくことがあります。宝石の扱いで「7」をひとつの目安にするのは、このためです。
10円玉のモース硬度はどのくらい?
10円玉そのものを測ったモース硬度は、公的な資料には見当たりません。
10円玉は、銅が95%の青銅でできています。日本銀行の資料にそう書かれています。
近い目安は、大学の資料にある「銅の硬貨」の3です。ただし、これは米国の古い1セント硬貨の値です。
10円玉は、合金の割合も作り方も違います。3は「だいたい方解石くらい」という目安として使ってください。
人の爪と歯のモース硬度は?
人の爪のモース硬度は2.5で、何も塗っていない爪で測った値です。
マニキュアや爪の補強剤を塗った爪は、それより硬くなることがあります。硬さを調べるときは、何も塗っていない爪を使います。
歯のエナメル質は、大部分がハイドロキシアパタイトという鉱物でできています。この鉱物の硬さは5です。
ハイドロキシアパタイトは、基準の5「燐灰石」のなかまです。歯のエナメル質は、モース硬度5前後と考えるのがよいです。
モース硬度とは何? 簡単にいうと?
モース硬度とは、2つのものをこすり合わせて、傷がつくほうを軟らかいとする硬さの順番です。
鉱物学者のフリードリッヒ・モースが、10種類の鉱物を選んで決めました。GIA の資料では1822年です。1812年とする資料もあります。
モース硬度の決め方は、次のとおりです。
- 調べたいもので、基準の鉱物をこする
- 基準の鉱物に傷がついたら、調べたものはそれより硬い
- 傷がつかなければ、調べたものはそれより軟らかいか同じ
- 上と下の基準の間に入れて、値を決める
たとえば、蛍石(4)に傷をつけ、燐灰石(5)にはつけられないものがあります。その硬さは「4〜5の間」です。
同じ硬さのもの同士は、互いに傷をつけ合います。モース硬度は、測る機械がいらない「比べる物差し」です。
モース硬度の目盛りは等間隔?
モース硬度の目盛りは等間隔ではなく、数が1つ違っても硬さの差は同じではありません。
GIA の説明では、10のダイヤモンドは9のコランダムの何倍も硬いとされます。
大学の実習資料にも、硬度2は硬度1の2倍の硬さではない、と書かれています。数字は順番だけを表します。
「7は5より2だけ硬い」とは読まないでください。順番の物差しなので、引き算や割り算はできません。
宝石のモース硬度の一覧は?
宝石のモース硬度は、ダイヤモンドの10が最も高く、真珠や琥珀の2〜3が低いほうです。
| 宝石 | モース硬度 | 比重 | 鉱物 |
|---|---|---|---|
| ダイヤモンド | 10 | 3.52 | ダイヤモンド |
| ルビー・サファイア | 9 | 4.00 | コランダム |
| アレキサンドライト | 8.5 | 3.73 | クリソベリル |
| スピネル | 8 | 3.60 | スピネル |
| トパーズ | 8 | 3.49 | トパーズ |
| エメラルド | 7.5〜8 | 2.72 | ベリル |
| アクアマリン | 7.5〜8 | 2.72 | ベリル |
| ジルコン | 7.5 | 4.6 | ジルコン |
| トルマリン | 7〜7.5 | 3.06 | トルマリン |
| アメシスト(紫水晶) | 7 | 2.66 | 石英 |
| ガーネット | 6.5〜7.5 | 3.47〜4.15 | ガーネットのなかま |
| 翡翠(ジェダイト) | 6.5〜7 | 3.34 | ひすい輝石 |
| ペリドット | 6.5〜7 | 3.34 | かんらん石 |
| タンザナイト | 6〜7 | 3.35 | ゆうれん石(ゾイサイト) |
| 軟玉(ネフライト) | 6〜6.5 | 2.95 | 透閃石・緑閃石 |
| ムーンストーン | 6〜6.5 | 2.58 | 長石 |
| オパール | 5〜6.5 | 2.15 | オパール |
| ターコイズ(トルコ石) | 5〜6 | 2.76 | トルコ石 |
| ラピスラズリ | 5〜5.5 | 2.38 | 主な鉱物のラズライト(青金石)の値 |
| 真珠 | 2.5〜3 | 2.60〜2.85 | 鉱物ではない(貝がつくる) |
| 琥珀 | 2〜2.5 | 1.08 | 鉱物ではない(樹脂の化石) |
出典(20件)
- GIA(米国宝石学会)「Diamond」
- GIA(米国宝石学会)「Ruby」
- GIA(米国宝石学会)「Alexandrite」
- GIA(米国宝石学会)「Spinel」
- Handbook of Mineralogy「Topaz」(米国鉱物学会)
- GIA(米国宝石学会)「Emerald」
- GIA(米国宝石学会)「Aquamarine」
- Handbook of Mineralogy「Zircon」(米国鉱物学会)
- GIA(米国宝石学会)「Tourmaline」
- GIA(米国宝石学会)「Amethyst」
- GIA(米国宝石学会)「Garnet」
- GIA(米国宝石学会)「Jade」
- GIA(米国宝石学会)「Peridot」
- GIA(米国宝石学会)「Tanzanite」
- GIA(米国宝石学会)「Moonstone」
- GIA(米国宝石学会)「Opal」
- GIA(米国宝石学会)「Turquoise」
- Handbook of Mineralogy「Lazurite」(米国鉱物学会)
- GIA(米国宝石学会)「Pearl」
- GIA(米国宝石学会)「Amber」
宝石の値は、GIA の宝石のページの値です。値に幅があるものは、幅のまま載せています。
同じ鉱物の宝石は、同じくらいの硬さです。エメラルドとアクアマリンは、どちらもベリルという鉱物です。ルビーとサファイアは、どちらもコランダムです。
モース硬度が高い宝石と低い宝石は?
モース硬度が高い宝石は、ダイヤモンド、ルビーとサファイア、アレキサンドライトです。
低い宝石は、真珠、琥珀、ターコイズ、オパールです。真珠と琥珀は鉱物ではありません。真珠は貝が、琥珀は樹脂が化石になってできます。
硬度が7より低い宝石は、砂ぼこりやほかの宝石と一緒にしまうと傷がつきやすくなります。1つずつ分けてしまうと安心です。
硬い宝石なら割れにくい?
硬い宝石が割れにくいとは限らず、割れにくさは「靭性(じんせい)」という別の性質です。
GIA の資料では、割れにくさの値は軟玉(ネフライト)が225,000です。ダイヤモンドは5,000〜8,000ほどです。
ダイヤモンドは傷には強いものの、強くぶつけると割れることがあります。軟玉は傷はつきやすくても、割れにくい宝石です。
硬さは「傷」、靭性は「割れ」です。指輪を選ぶときは、2つを分けて見ると選びやすくなります。
金属のモース硬度の一覧は?
金属のモース硬度は、金・銀・銅が2.5〜3、鉄が4、白金が4〜4.5です。
| 金属 | モース硬度 | 比重(実測) | 値の対象 |
|---|---|---|---|
| 金 | 2.5〜3 | 19.3 | 天然の自然金属 |
| 銀 | 2.5〜3 | 10.1〜11.1 | 天然の自然金属 |
| 銅 | 2.5〜3 | 8.95 | 天然の自然金属 |
| 鉄 | 4 | 7.3〜7.87 | 天然の自然金属 |
| 白金(プラチナ) | 4〜4.5 | 14〜19 | 天然の自然白金(ほかの金属をふくむ) |
| 鉄の釘 | 5 | 鉄(鋼)の道具 | |
| ポケットナイフの刃 | 5〜5.5 | 鉄(鋼)の道具 | |
| 鉄のやすり | 6.5 | 鉄(鋼)の道具 | |
| 黄鉄鉱(参考:金に似た鉱物) | 6〜6.5 | 5.02 | 鉄と硫黄の鉱物 |
出典(7件)
- Handbook of Mineralogy「Gold」(米国鉱物学会)
- Handbook of Mineralogy「Silver」(米国鉱物学会)
- Handbook of Mineralogy「Copper」(米国鉱物学会)
- Handbook of Mineralogy「Iron」(米国鉱物学会)
- Handbook of Mineralogy「Platinum」(米国鉱物学会)
- テキサスA&M国際大学「Lab 1 Physical Properties and the Identification of Nonsilicate Minerals」
- Handbook of Mineralogy「Pyrite」(米国鉱物学会)
金・銀・銅・鉄・白金の値は、天然に産する「自然金属」の値です。ほぼ純粋な金属の鉱物です。
身近な金属の道具は、鉄に炭素などを加えた鋼(はがね)です。鋼の道具のモース硬度は、釘で5、やすりで6.5です。
黄鉄鉱は金によく似た鉱物です。モース硬度は6〜6.5で、金(2.5〜3)よりずっと硬くなります。金と黄鉄鉱は、硬さの差で見分ける手がかりになります。
鉄・ステンレス・チタンのモース硬度は?
自然鉄のモース硬度は4です。ステンレスとチタンの公的なモース硬度は見当たりません。
ステンレスやチタン合金は、成分と熱処理で硬さが大きく変わります。そのため、金属の硬さはふつうビッカース硬さで表します。
ステンレスやチタンの硬さは、メーカーの資料のビッカース硬さで比べるのがよいです。
熱の伝わりやすさは、熱伝導率の一覧で金属どうしを比べています。
重さは、金属の比重一覧で比べられます。
18金のような金の合金も同じです。純金の2.5〜3より硬くなりますが、割合で変わるので、この表には入れていません。
モース硬度10以上のものはある?
モース硬度の尺度は10が上限で、10より上の基準の鉱物はありません。
ダイヤモンドに傷をつけられるのは、ダイヤモンドだけです。GIA も、ダイヤモンドを傷つけるのはダイヤモンドだけと書いています。
「モース硬度15」のような値を見かけることがあります。これは、ダイヤモンドを15に置き直した別の物差しです。
1933年に研磨材の研究者が、9と10の間を細かく分けるために作りました。「修正モース硬度」と呼ばれます。
修正モース硬度の値は、ふつうのモース硬度の一覧とは混ぜずに読みます。同じ数でも、指す硬さが違います。
モース硬度のランキングで、一番高いもの・低いものは?
モース硬度のランキングで一番高いのはダイヤモンドの10、一番低いのは滑石の1です。
この記事の表から高い順に並べると、上位は次のとおりです。
- ダイヤモンド:10
- ルビー・サファイア(コランダム):9
- アレキサンドライト:8.5
- スピネル・トパーズ:8
- エメラルド・アクアマリン:7.5〜8
低いほうは、次のとおりです。
- 滑石:1
- 鉛筆の芯の黒鉛:1〜2
- 石膏:1.5〜2
- 食塩・琥珀:2〜2.5
モース硬度とビッカース硬度の違いは?
モース硬度は傷のつけ合いで決める順番です。ビッカース硬さは、くぼみの大きさから計算する値です。
ビッカース硬さは、ダイヤモンドの四角すいを決まった力で押し込みます。できたくぼみの大きさから、硬さの数を計算します。
測り方は、国際規格 ISO 6507 と JIS Z 2244 に決められています。
| モース硬度 | ビッカース硬さ | |
|---|---|---|
| 決め方 | 傷がつくかどうか | くぼみの大きさを測る |
| 数の意味 | 順番だけ | 大きさに意味がある |
| 道具 | 基準の鉱物、爪・釘・ガラス | 試験機 |
| 主な対象 | 鉱物・宝石 | 金属・セラミックス |
| 範囲 | 1〜10 | 決まった上限はない |
モース硬度はビッカース硬度に換算できる?
モース硬度からビッカース硬さへの、決まった換算式はありません。
モース硬度は順番の物差しなので、1つ上がったときの増え方が場所ごとに違います。そのため、式で直すことができません。
比べたいものの両方に、ビッカース硬さの実測値があるかを先に確かめるのがよいです。モース硬度は、おおまかな見当に使います。
あずきバーのモース硬度は?
あずきバーのモース硬度を、決まった方法で測った公的な値はありません。
モース硬度は鉱物のための物差しです。凍った食べものは、温度でも硬さが変わります。1つの値を決めるのは難しいものです。
あずきバーが硬い理由は、作っている井村屋が取材で答えています。砂糖を少しずつ減らしてきたため、凍る水分が増えたという説明です。
あずきバーの「モース硬度」の数字を見かけても、測った条件が書かれていなければ、話のたねとして楽しむのがよいと思います。
モース硬度を自分で調べるには?
モース硬度は、爪・鉄の釘・板ガラスの3つがあれば、おおよその範囲を自分で調べられます。
大学の実習資料では、次の3つに分けます。
| 結果 | モース硬度 | 分け方 |
|---|---|---|
| 爪で傷がつく | 2.5以下 | 軟らかい |
| 爪ではつかず、釘でつく | 2.5より上、5以下 | 中くらい |
| 釘に傷をつける | 5より上 | 硬い |
調べるときのコツは、次のとおりです。
- こすったあとは粉をふき取ってから、傷か粉かを見る
- 同じ硬さのもの同士は、両方に傷がつく
- 硬いものほど、傷をつけるのに力が要る
- 指輪などの宝石は試しに使わない
宝石で試すと、台の金属が傷んだり、石が欠けたりします。大学の資料でも、手持ちの宝飾品は使わないよう書かれています。
同じ石でも、こする向きで硬さが変わる?
同じ石でも、こする向きで硬さが変わる鉱物があります。代表は藍晶石(カイヤナイト)です。
藍晶石は、結晶の長い方向にこすると5.5、それと直角の方向では7です。石膏も、向きで硬さが変わると書かれています。
一覧の値に幅があるのは、こうした向きの違いや、成分の違いがあるためです。
モース硬度の一覧を使うときの注意は?
モース硬度の一覧は資料で0.5〜1ほど値が違うので、出どころを見て使います。
たとえば、ガラスは5とする資料も、5.5とする資料もあります。ガラスにも種類があり、資料が測ったものが違うためです。
この記事では、1つの資料の値を1つの表にまとめ、行ごとに出典を付けています。
一覧を使うときは、次の点を見るのがよいです。
- その値は、もの自体の値か、主な成分の鉱物の値か
- 値は1つか、幅があるか
- 合金や加工品なら、成分や処理で変わらないか
モース硬度でよくある質問は?
モース硬度は最大でいくつ?
モース硬度の最大は10で、ダイヤモンドです。
10より上の値は、修正モース硬度など別の物差しの値です。
モース硬度で一番低いのは?
モース硬度で一番低いのは、基準の鉱物の滑石で1です。
さわると石けんのようにすべり、爪で簡単に傷がつきます。
モース硬度9はどんな硬さ?
モース硬度9は、ルビーとサファイアの鉱物であるコランダムの硬さです。
ダイヤモンド以外の天然の宝石では、最も硬いなかまです。研磨材にも使われます。
モース硬度6はどんな石?
モース硬度6の基準は正長石で、ムーンストーンも6〜6.5です。
ガラス(5.5)に傷をつけられるくらいの硬さです。
モース硬度が高ければ割れにくい?
いいえ。硬さと割れにくさは別の性質です。
ダイヤモンドは傷に強いものの、強くぶつけると割れることがあります。割れにくさは「靭性」で比べます。
ステンレスのモース硬度は?
ステンレスの公的なモース硬度の値は見当たりません。
金属の硬さは、ふつうビッカース硬さで比べます。メーカーの資料を見てください。
出典
- Handbook of Mineralogy(米国鉱物学会):各鉱物のデータ
- Handbook of Mineralogy「Kyanite」(藍晶石の向きによる硬さ)
- More than the Mohs Scale: Understanding Gem Durability(GIA)
- GIA 宝石百科(米国宝石学会)
- Lab 1 Physical Properties and the Identification of Nonsilicate Minerals(テキサスA&M国際大学)
- 現在発行されている銀行券・貨幣(日本銀行)
- ISO 6507-1 Metallic materials: Vickers hardness test(ISO)
- 日本産業標準調査会(JIS Z 2244 の検索)
- 井村屋の「あずきバー」が歩んだ50年(Business Insider Japan、2023年6月30日)
- 歯の再石灰化の研究資料(科学技術振興機構)
- R. R. Ridgway, A. H. Ballard, B. L. Bailey (1933) Hardness values for electrochemical products. Transactions of the Electrochemical Society 63(修正モース硬度)