Mineralen bestaan in verschillende vormen op aarde, en hun respectievelijke samenstelling geeft elk mineraal zijn karakteristieke hardheid. Er zijn twee gemeenschappelijke manieren die door wetenschappers worden gebruikt om de moeilijkste mineralen op aarde te vestigen; de Vickers-hardheidstest en de Mohs-schaal. Elk van de twee methoden gebruikt een formule om de hardheid van een mineraal te bepalen. Diamanten zijn vastgesteld als de moeilijkste mineralen op aarde en worden als zodanig herkend in zowel de schaal van Mohs als de Vickers-hardheidstest.
De schaal van Mohs
De schaal van Mohs schetst de moeilijkste mineralen op aarde. De weegschaal is vernoemd naar zijn uitvinder, Friedrich Mohs, een gerenommeerde Duitse mineralogist uit de 19 eeuw, die de schaal introduceerde in 1812. De formule die wordt gebruikt om de positie van een mineraal op de schaal te bepalen, is het vermogen om een ander mineraal te krassen en de krassen moeten zichtbaar zijn voor het blote oog. De moderne technologie heeft echter aangetoond dat de formule enkele verschillen vertoont, waarbij sommige mineralen die lager op de schaal zijn geclassificeerd, microscopisch kleine krassen op mineralen hebben gevonden die boven op de schaal van Mohs zijn gevonden. De schaal van de hardheid verschuift progressief van 1 naar 10, waarbij 10 het hardste mineraal vertegenwoordigt en de hardheid afneemt naarmate men de schaal verlaat. Top op de schaal van hardheid is het mineraal gerangschikt op 10, de diamant die niet is bekrast door een ander mineraal. Het op één na moeilijkste mineraal op basis van de schaal van Mohs is Corundum dat alleen met diamanten kan worden bekrast. De schaal van hardheid wordt vaak bekritiseerd vanwege het gebrek aan precisie, maar de toepassing ervan is nog steeds populair bij veldgeologen.
Vickers-hardheidstest
Een andere manier om de moeilijkste mineralen op aarde vast te stellen, is het gebruik van de Vickers-hardheidstest. De test werd geïntroduceerd door Robert Smith in 1921 na de ontwikkeling ervan bij Vickers Ltd, het bedrijf waarnaar de test is vernoemd. De Vickers-test is uitgebreider in het beoordelen van de hardheid van mineralen, omdat deze op alle metalen kan worden gebruikt. Vickers Pyramid Number, afgekort als "VH," en Pascal-eenheden worden gebruikt als eenheid van hardheid in de test. Het bepalen van de hardheid van een mineraal met behulp van de test wordt bepaald door zijn weerstand tegen plastische vervorming van een bepaalde bron. Het moeilijkste mineraal volgens de test is de diamant met de hoogste HV-waarde van elk mineraal, met 10,000 HV. Het mineraal met de op een na hoogste HV-waarde is martensiet, met 1,000 HV en is daarom het op een na hardste mineraal op aarde.
Ruiten
De kristallijne perfectie en zuiverheid van diamanten beïnvloeden hun hardheid, waarbij de zuiverheid van een diamant direct in verhouding staat tot de hardheid ervan. Diamanten behoren tot de oudste van alle mineralen, waarbij sommige natuurlijke diamanten bijna zo oud zijn als de aarde, omdat ze maar liefst 3.5 miljard jaar oud kunnen zijn. De moleculaire structuur van diamanten is de reden achter hun hardheid, aangezien koolstofatomen die een diamant vormen met elkaar verbonden zijn om een roosterstructuur te vormen. Een molecuul in diamanten bestaat uit vijf koolstofatomen die met elkaar verbonden zijn om een sterke tetraëdrische eenheid te creëren, wat resulteert in een sterk molecuul en de bron van de hardheid van de diamant.
