29. September 2013

Mohs Härteskala

Talk - Gips - Calcit - Fluorit - Apatit - Feldspat - Quarz - Topas - Korund - Diamant, eine Reihenfolge die den meisten Studenten der Erdwissenschaften geläufig sein sollte, gehört sie doch zur Grundausstattung unbekannte Minerale dank ihrer relativen Härte (Talk als das weichste, Diamant als das härteste natürliche Mineral) zu bestimmen.
 
Entwickelt wurde diese Härteskala von Carl Friedrich Christian Mohs, (links, Lithographie von Joseph Kriehuber, 1832) geboren am 29. Januar 1773 in Gernrode (damals Grafschaft Anhalt-Bernburg) in einer gutbürgerlichen Familie. Mit 6 Jahren wurde er eingeschult und beendete seine Klasse als Zweitbester. Eine Zeitlang arbeitete er im väterlichen Betrieb als Kaufmann, Ende April 1796 schrieb er sich jedoch an der Universität Halle  ein, wo er sich für Mathematik, Physik und Chemie begeisterte. Er setzte seine Studien an der Bergakademie Freiberg fort, wo er ein Schüler des berühmten Abraham Gottlob Werner (1749-1817) wurde. Werner, der im Jahre 1787 eine "Kurze Klassifikation und Beschreibung der verschiedenen Gesteinsarten" publiziert hatte, arbeitete an einer Gesteinsbestimmung die - ungewöhnlich für die damalige Zeit - Gesteine und Minerale "aus ihrer aeußerlichen Beschaffenheit leicht zu erkennen, von einander zu unterscheiden, und anderen kenntlich zu machen" identifizieren sollte.
 
Mohs wurde durch den praktischen Ansatz von Werner stark geprägt - so publizierte er in 1804 seine Erfahrungen als Grubenvorarbeiter in den Erzgruben des Harzes als ein Art Leitfaden zur Gesteinsbestimmung, der sich hauptsächlich an Studenten der Geowissenschaften wandte.
In 1802 nahm Mohs einen Auftrag in Wien an, bei dem es um die Neuordnung der Mineraliensammlung des holländischen Bankiers Jacob Friedrich van der Nüll ging. Hier bemerkt er gravierende Mängel in den vorherrschenden Bestimmungsschlüsseln für Mineralien, die zumeist aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung unterschieden wurden. In 1804 publiziert er daher einen eigenen Schlüssel unter dem Titel "Über die oryktognostische Classification nebst Versuchen eines auf blossen äußeren Kennzeichen gegründeten Mineraliensystems."
 
Mohs wandte nicht nur generelle physikalische Eigenschaften (wie Farbe, Dichte und Härte) zur Mineralienbestimmung an, sondern maß der Kristallstruktur eine große Rolle zu - er unterschied 6 "Klassen": rhomboedrische (hexagonal) - pyramidale (tetragonal) - prismatische (orthorhombische) - tessulare (kubische) -monokline - sowie trikline. Mohs unterschied schließlich drei (Haupt)Klassen mit 19 Ordnungen und 183 Spezies von Mineralien.

Abb.2. Quarz-Stufe, Mohs-Härte 7,  trigonal-trapezoedrische Kristallklasse.
 
 Abb.3. Calcit-Stufe, Mohs-Härte 3, trigonale Kristallklasse - zwei klassische Beispiele wo die Härte (bestimmt mittels einer Taschenmesserklinge, Quarz lässt sich nicht ritzen, Calzit dagegen schon) ein wichtiges Unterscheidungskriterium ist.

In 1812, als Professor am Joanneums in Graz, publizierte er einen weitere Leitfaden zur Mineralienbestimmung - er war davon überzeugt dass Mineralogie - als Lehre der eigentlichen Minerale, nicht des Gebirges, wie es die damaligen Geologen verstanden - als eigenständige Wissenschaft bestehen musste. In dieser Zeit erstellte er auch eine vorläufige Härteskala, die er aber nie in dieser ersten Form publizierte. Nach 1818 übernahm Mohs die ehemalige Stelle Werners an der königlich-sächsischen Bergakademie Freiberg.
 
Zwischen 1822-1824 publizierte Mohs schließlich seine endgültige und berühmte Härteskala im Buch "Grund-Riß der Mineralogie". 

Er kombinierte seine Lehrtätigkeit an verschiedenen europäischen Institutionen mit ausgedehnten Reisen - während einer Studienreise zu den italienischen Vulkangebieten im Jahre 1839 verschlechterte sich plötzlich sein Gesundheitszustand. Er verstarb am 29. September in Agordo (Venetien) nach sechswöchiger Krankheit. Er wurde neben dem katholischen Friedhof (Mohs war Protestant) von Agordo begraben, erst 26 Jahre wurden seine sterblichen Überreste nach Wien gebracht (seinen letzten Arbeitsplatz). 1888 wurden die Gebeine abermals exhumiert und vom evangelischen Matzleinsdorfer Friedhof in einem Ehrengrab auf dem Zentralfriedhof überführt.
 
Literatur:
 
HÖLDER, H. (1989): Kurze Geschichte der Geologie und Paläontologie - Ein Lesebuch. Springer Verlag, Heidlberg: 243
WAGENBRETH, O.(1999): Geschichte der Geologie Deutschland. Georg Thieme Verlag: 264

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