Thang độ cứng Mohs là thang 10 bậc xếp khoáng vật theo khả năng làm xước lẫn nhau: từ talc mềm nhất (bậc 1) đến kim cương cứng nhất (bậc 10). Vật ở bậc cao làm xước được vật ở bậc thấp, không có chiều ngược lại. Trong đá quý, kim cương đứng bậc 10, ruby và sapphire bậc 9, thạch anh bậc 7, ngọc jadeite khoảng 6,5–7, trong khi ngọc trai chỉ 2,5–4,5 và hổ phách khoảng 2–2,5.
Ý nghĩa thực tế nhất của thang này với người đeo trang sức nằm ở con số 7: bụi cát trong không khí chủ yếu là thạch anh bậc 7, nên đá dưới 7 sẽ dần mờ và trầy khi đeo hằng ngày, còn đá từ 8 trở lên giữ bóng lâu hơn nhiều. Nhưng độ cứng không phải là độ bền: một viên kim cương vẫn có thể mẻ khi va mạnh.
Mười bậc khoáng vật mẫu của thang Mohs
Nhà khoáng vật học người Đức Friedrich Mohs đề xuất thang này năm 1812, chọn mười khoáng vật phổ biến làm mốc. Cột bên phải là các vật quen thuộc để hình dung:
| Bậc | Khoáng vật mẫu | Vật quen thuộc tương đương |
|---|---|---|
| 1 | Talc | Bột talc, móng tay cào được dễ dàng |
| 2 | Thạch cao (gypsum) | Móng tay (khoảng 2,5) cào được |
| 3 | Calcite | Đồng xu đồng (khoảng 3–3,5) |
| 4 | Fluorite | Đinh sắt mềm |
| 5 | Apatite | Men răng khoảng 5 |
| 6 | Orthoclase (fenspat) | Lưỡi dao thép, kính cửa sổ (khoảng 5,5–6,5) |
| 7 | Thạch anh | Cát, bụi đường |
| 8 | Topaz | Spinel; ít vật dụng trong nhà cứng tới mức này |
| 9 | Corundum (ruby, sapphire) | Đá mài corundum |
| 10 | Kim cương | Không vật tự nhiên nào làm xước được |
Thang Mohs là thang thứ tự, không phải thang tuyến tính. Khoảng cách giữa bậc 9 và bậc 10 lớn hơn nhiều so với giữa bậc 1 và bậc 9 cộng lại: đo bằng phương pháp ấn vết, kim cương cứng gấp vài lần corundum. Vì vậy không thể nói “sapphire cứng bằng 90% kim cương”.
Vị trí các đá quý và vật liệu trang sức phổ biến
Giá trị là khoảng tham khảo thường dùng trong ngành đá quý:
| Đá hoặc vật liệu | Độ cứng Mohs |
|---|---|
| Kim cương | 10 |
| Moissanite | khoảng 9,25 |
| Ruby, sapphire | 9 |
| Topaz, spinel | 8 |
| Ngọc lục bảo (emerald), aquamarine | 7,5–8 |
| Thạch anh tím, thạch anh vàng, thạch anh hồng | 7 |
| Jadeite | 6,5–7 |
| Peridot, tanzanite | 6–7 |
| Nephrite | 6–6,5 |
| Opal | 5,5–6,5 |
| Ngọc lam (turquoise) | 5–6 |
| Lapis lazuli | 5–5,5 |
| San hô | 3–4 |
| Ngọc trai | 2,5–4,5 |
| Vàng 24K, bạc | 2,5–3 |
| Hổ phách | 2–2,5 |
Kim loại quý cũng mềm: vàng, bạc nguyên chất chỉ khoảng 2,5–3, nên nhẫn vàng trơn trầy xước là chuyện bình thường. Điều này cũng giải thích vì sao để kim cương lẫn với nhẫn vàng trong một hộp, kim cương sẽ cào xước vàng chứ không ngược lại.
Bảng cũng cho thấy một khoảng cách đáng chú ý giữa nhóm đá từ 7,5 trở lên và nhóm dưới 7. Đá cùng màu nhưng khác nhóm có thể cho trải nghiệm đeo rất khác: một chiếc nhẫn sapphire xanh và một chiếc nhẫn tanzanite xanh tím mới mua trông đều rực rỡ, nhưng sau vài năm đeo hằng ngày, viên tanzanite thường đã mờ cạnh giác trong khi viên sapphire hầu như giữ nguyên. Khi mua đá màu, hỏi tên đá và tra độ cứng là bước đơn giản giúp chọn đúng vị trí đeo.
Vì sao đá dưới 7 dễ trầy khi đeo hằng ngày
Bụi trong nhà, ngoài đường, trên mặt bàn chứa rất nhiều hạt thạch anh nhỏ, độ cứng 7. Mỗi lần bạn lau món đồ bằng khăn có bụi, đặt tay lên mặt bàn, va vào túi xách, các hạt này cọ lên bề mặt đá. Với đá cứng hơn 7, hạt bụi trượt qua không để lại dấu. Với đá dưới 7 như opal, ngọc lam, peridot, tanzanite, các hạt bụi để lại hàng nghìn vết xước li ti, làm mặt đá mất bóng, các cạnh giác mài tròn dần sau vài năm.
Đó là lý do nhẫn đeo hằng ngày, nhất là nhẫn cưới và nhẫn đính hôn, thường dùng kim cương, sapphire, ruby, moissanite: chúng giữ được độ sắc của cạnh giác và độ bóng gần như vĩnh viễn trong điều kiện bình thường. Đá mềm hơn vẫn đẹp và đeo được, nhưng hợp với mặt dây, hoa tai, những vị trí ít va chạm hơn bàn tay.
Độ cứng khác độ dai: chuyện viên kim cương vẫn có thể mẻ
Độ cứng là khả năng chống trầy xước bề mặt. Kim cương đứng đầu.
Độ dai (toughness) là khả năng chống vỡ, nứt, mẻ khi bị va đập hay rơi. Kim cương có mặt cát khai, tức những mặt phẳng trong cấu trúc tinh thể mà liên kết yếu hơn. Một cú va mạnh đúng góc vào cạnh viên đá, như đập vào thành bồn rửa hay cửa xe, có thể làm mẻ hoặc tách đôi viên kim cương, đặc biệt ở phần rìa mỏng (gờ) hoặc đầu nhọn.
Nephrite là ví dụ ngược lại: độ cứng chỉ 6–6,5 nhưng thuộc loại dai nhất trong đá quý nhờ cấu trúc sợi đan xoắn, rơi xuống đất thường không vỡ. Jadeite cũng rất dai. Vì vậy vòng ngọc có thể đeo nhiều đời dù bề mặt có vết mờ.
Ngọc lục bảo (emerald) cứng 7,5–8 nhưng thường có nhiều vết nứt và tạp chất bên trong nên độ dai kém, dễ nứt khi va đập hay thay đổi nhiệt đột ngột. Đá mài kiểu emerald-cut có các góc được vát để giảm điểm yếu này.
Độ bền tổng thể còn tính cả độ ổn định với nhiệt, ánh sáng và hoá chất. Opal có thể nứt khi khô quá; hổ phách kỵ dung môi; một số đá đã xử lý nhiệt hay nhuộm màu có thể đổi màu khi gặp nhiệt cao lúc thợ sửa nhẫn.
Chọn đá theo cách đeo và vệ sinh theo độ cứng
Áp dụng thang Mohs vào việc chọn và chăm trang sức, có thể chia thành vài quy tắc dễ nhớ:
- Nhẫn đeo hằng ngày: ưu tiên đá từ 8 trở lên như kim cương, sapphire, ruby, moissanite, spinel, topaz. Đá 7–7,5 như thạch anh, emerald vẫn được nhưng nên chọn ổ có viền bảo vệ quanh đá.
- Mặt dây, hoa tai: ít va chạm hơn nên đá mềm như opal, ngọc lam, peridot, tanzanite, ngọc trai đều hợp.
- Vòng tay có đá: là món chịu va đập nhiều nhất, chỉ nên dùng đá cứng và dai, hoặc ngọc jadeite, nephrite.
- Cất giữ: mỗi món một ngăn hoặc túi vải riêng; tuyệt đối không cho kim cương, sapphire vào chung túi với ngọc trai, opal, hổ phách.
- Vệ sinh đá cứng (từ 8 trở lên): ngâm nước ấm pha xà phòng nhẹ, chải bằng bàn chải lông mềm, tráng sạch.
- Vệ sinh đá mềm (dưới 7) và đá hữu cơ: chỉ lau bằng khăn mềm ẩm, không ngâm lâu, không dùng máy siêu âm, không dùng kem có hạt mài.
Ngoài độ cứng, luôn hỏi thêm đá có qua xử lý không: đá được ngấm dầu, ngấm nhựa hay nhuộm màu có thể hỏng khi ngâm nước nóng, dùng siêu âm hoặc gặp dung môi, dù bản thân khoáng vật rất cứng.
Đừng tự thử cào lên đá quý của mình
Trên mạng có nhiều mẹo “cào lên kính, nếu xước kính là đá thật”. Cách này vừa không chứng minh được gì vừa có hại. Kính cửa sổ chỉ cứng khoảng 5,5, nên thạch anh, topaz, moissanite, cubic zirconia (khoảng 8–8,5), sapphire tổng hợp đều làm xước kính. Ngược lại, khi bạn cào đá lên vật cứng hơn, viên đá có thể mẻ cạnh, nứt ngầm mà mắt thường không thấy ngay.
Người trong nghề cũng không dùng phép cào với đá đã mài. Thay vào đó họ đo chiết suất bằng khúc xạ kế, đo tỷ trọng, soi kính hiển vi, dùng máy quang phổ. Bút thử độ cứng chỉ dùng cho mẫu khoáng vật thô trong học tập, và thử ở chỗ khuất.
Hiểu thang Mohs giúp bạn ba việc thiết thực: chọn đá hợp với cách đeo (nhẫn hằng ngày nên từ 8 trở lên), cất giữ đúng (đá cứng và đá mềm để riêng, mỗi món một ngăn), và vệ sinh đúng (đá mềm không chà bằng bàn chải cứng hay kem có hạt mài). Còn việc xác định đá thật giả, việc đó thuộc về thiết bị và phòng kiểm định.
Ngọc trai, hổ phách, san hô: nhóm mềm cần đeo cách khác
Ba vật liệu hữu cơ này đều nằm ở cuối thang. Ngọc trai khoảng 2,5–4,5, hổ phách khoảng 2–2,5, san hô khoảng 3–4. Chúng mềm hơn cả bụi cát trong không khí, nên chỉ cần cọ vào túi xách, khoá kéo hay một chiếc nhẫn kim cương bên cạnh là có thể xước. Ngọc trai và san hô lại dễ bị axit nhẹ trong mồ hôi, nước hoa, keo xịt tóc làm mờ bề mặt; hổ phách sợ cồn và dung môi.
Thói quen người chơi đồ hay dặn nhau: đeo các món này vào sau cùng, sau khi đã trang điểm và xịt nước hoa xong, và tháo ra đầu tiên khi về nhà. Lau nhẹ bằng khăn mềm hơi ẩm sau khi đeo, không ngâm, không dùng máy siêu âm. Cất mỗi chuỗi trong một ngăn hoặc túi vải riêng, xa các đá cứng. Chuỗi ngọc trai xâu chỉ nên được xâu lại khi thấy chỉ giãn hoặc bẩn, để hạt không rơi khi đứt.
Câu hỏi thường gặp
Đá quý cứng thứ hai sau kim cương là gì?
Trong đá tự nhiên phổ biến, ruby và sapphire (corundum) đứng bậc 9, sau kim cương. Moissanite, chủ yếu là đá tổng hợp trong trang sức, cứng khoảng 9,25, nhỉnh hơn corundum. Một số vật liệu kỹ thuật cũng rất cứng nhưng hiếm dùng làm trang sức.
Kim cương có bị trầy xước không?
Rất khó, vì chỉ kim cương mới làm xước được kim cương. Nhưng kim cương có thể mẻ hoặc nứt khi va mạnh vào cạnh cứng, và có thể xước khi cất chung với kim cương khác. Nên cất mỗi món kim cương một ngăn riêng.
Đá thạch anh có đeo nhẫn hằng ngày được không?
Được, thạch anh cứng 7, ngang bụi cát nên không bị xước nhanh như đá mềm, nhưng sau vài năm có thể mờ nhẹ ở cạnh giác. Tránh để thạch anh tím phơi nắng gắt lâu vì một số viên có thể nhạt màu theo thời gian.
Vì sao ngọc trai rất dễ hỏng?
Ngọc trai chỉ cứng khoảng 2,5–4,5, cấu tạo từ các lớp xà cừ chứa canxi cacbonat nên vừa dễ xước vừa kỵ axit nhẹ trong mồ hôi, nước hoa, giấm. Đeo sau cùng, lau bằng khăn mềm ẩm sau mỗi lần dùng và cất riêng là cách giữ bóng lâu.
Độ cứng có liên quan đến giá trị đá quý không?
Không trực tiếp. Giá trị phụ thuộc độ hiếm, màu, độ trong, giác cắt, kích thước và nhu cầu. Độ cứng ảnh hưởng tới độ bền khi đeo, nên đá cứng thường hợp làm nhẫn hơn, nhưng nhiều đá mềm như opal, ngọc trai vẫn có giá trị cao.
