Les minéraux existent sous différentes formes sur terre et leurs compositions respectives donnent à chaque minéral sa dureté caractéristique. Les scientifiques utilisent deux méthodes courantes pour établir les minéraux les plus durs sur terre. le test de dureté Vickers et l'échelle de Mohs. Chacune des deux méthodes utilise une formule pour déterminer la dureté d'un minéral. Les diamants ont été reconnus comme les minéraux les plus durs de la planète et sont reconnus comme tels à la fois dans l’échelle de Mohs et dans l’essai de dureté Vickers.
L'échelle de Mohs
L'échelle de Mohs décrit les minéraux les plus durs de la planète. L'échelle porte le nom de son inventeur, Friedrich Mohs, un minéralogiste allemand renommé du Xème siècle qui a introduit la balance dans 19. La formule utilisée pour établir la position d'un minéral sur la balance est sa capacité à gratter un autre minéral, et les rayures doivent être visibles à l'œil nu. Cependant, la technologie moderne a montré que la formule présentait des divergences, certains minéraux classés plus bas sur l’échelle ayant été observés en faisant des rayures microscopiques sur les minéraux situés au-dessus de l’échelle de Mohs. L'échelle de dureté passe progressivement de 1812 à 1 où 10 représente le minéral le plus dur et la dureté diminue à mesure que l'on descend l'échelle. En haut de l'échelle de dureté est le minéral classé à 10, le diamant qui n'est rayé par aucun autre minéral. Le deuxième minéral le plus dur basé sur l’échelle de Mohs est le corindon qui ne peut être rayé que par des diamants. L'échelle de la dureté est souvent critiquée pour son manque de précision, mais son application est toujours populaire parmi les géologues de terrain.
Test de dureté Vickers
Un autre moyen d'établir les minéraux les plus durs sur terre consiste à utiliser le test de dureté Vickers. Le test a été introduit par Robert Smith dans 1921 après l'avoir développé chez Vickers Ltd, la société à l'issue de laquelle le test est nommé. Le test de Vickers est plus exhaustif pour évaluer la dureté des minéraux car il peut être utilisé sur tous les métaux. Le numéro de pyramide de Vickers, abrégé en «VH», et les unités de Pascal sont utilisés comme unités de dureté dans le test. L'établissement de la dureté d'un minéral en utilisant le test est déterminé par sa résistance à la déformation plastique d'une source particulière. Le minerai le plus dur selon le test est le diamant qui a la valeur HV la plus élevée de tous les minéraux, avec 10,000 HV. Le minéral avec la deuxième valeur HV la plus élevée est la martensite, avec 1,000 HV et est donc le deuxième minéral le plus dur sur la terre.
Diamonds
La perfection cristalline et la pureté des diamants affectent leur dureté, où la pureté d'un diamant est directement proportionnelle à sa dureté. Les diamants sont parmi les plus anciens de tous les minéraux, certains diamants naturels étant presque aussi vieux que la planète, car ils peuvent atteindre jusqu'à 3.5 milliards d'années. La structure moléculaire des diamants est la raison de leur dureté, car les atomes de carbone qui composent un diamant sont reliés les uns aux autres pour former une structure en treillis. Une molécule en diamants est composée de cinq atomes de carbone reliés entre eux pour créer une unité tétraédrique forte, ce qui donne une molécule puissante et la source de la dureté du diamant.