Conţinut
- Ce este cuarțul?
- Unde se găsește cuarțul?
- Care sunt utilizările pentru cuarț?
- Utilizări ale cuarțului în fabricarea sticlei
- Utilizări ale cuarțului ca abraziv
- Utilizări ale cuarțului ca nisip de turnătorie
- Utilizări în industria petrolului
- Multe alte utilizări de nisip de cuarț
- Utilizări pentru cristale de cuarț
- O nevoie de cristale sintetice de cuarț
- Cuarțul ca piatră prețioasă
- Utilizări speciale de piatră de silice
- Tripoli
Cristale de cuarț: Cristale de cuarț Herkimer „Diamond”. O varietate clară de cuarț „cristal de rocă”.
Ce este cuarțul?
Cuarțul este un compus chimic format dintr-o parte siliciu și două părți oxigen. Este dioxid de siliciu (SiO2). Este cel mai abundent mineral găsit la suprafața Pământului, iar proprietățile sale unice îl fac una dintre cele mai utile substanțe naturale.
Cuarț de cristal de rocă: Cuarț transparent „cristal de rocă”. Acest specimen arată fractura conchoidă (fractură care produce suprafețe curbate) caracteristică mineralului. Specimenul are o lungime de aproximativ patru centimetri și este din Minas Gerais, Brazilia.
Unde se găsește cuarțul?
Cuarțul este cel mai abundent și distribuit mineral pe suprafața Pământului. Este prezent și abundent în toate părțile lumii. Se formează la toate temperaturile. Este abundent în rocile igiene, metamorfice și sedimentare. Este foarte rezistent atât la intemperii mecanice cât și chimice. Această durabilitate îl face mineralul dominant al munților și al elementului constitutiv principal al plajei, râului și nisipului de deșert. Cuarțul este omniprezent, abundent și durabil. Depozitele minime se găsesc în întreaga lume.
Cuarț ametist: Cuartul cristalin pur este cunoscut sub numele de "ametist". Atunci când este transparent și de înaltă calitate, este adesea tăiat ca o piatră prețioasă. Acest exemplar are o lungime de aproximativ patru centimetri și este din Guanajuato, Mexic.
Cremene: Flintul este o varietate de cuarț microcristalin sau criptocristalin. Apare sub formă de noduli și mase concreționare și mai rar ca depozit stratificat. Se rupe în mod consecvent cu o fractură conchoidă și a fost unul dintre primele materiale folosite pentru fabricarea uneltelor de către persoanele timpurii. L-au folosit pentru fabricarea uneltelor de tăiere. După mii de ani, oamenii continuă să-l folosească. În prezent, este folosit ca tăiere în unele dintre cele mai fine instrumente chirurgicale. Acest exemplar are o lungime de aproximativ patru centimetri și este din Dover Cliffs, Anglia.
Săgeți de sânge din cuarț: Una dintre primele utilizări ale cuarțului, sub formă de flint, a fost producerea de obiecte ascuțite, cum ar fi cuțite de cuțit, raclete și puncte de proiectil, cum ar fi capetele de săgeată prezentate mai sus. Drepturi de autor asupra imaginii iStockphoto / Leslie Banks.
Care sunt utilizările pentru cuarț?
Cuarțul este unul dintre cele mai utile materiale naturale. Utilitatea sa poate fi legată de proprietățile sale fizice și chimice. Are o duritate de șapte pe scara Mohs ceea ce o face foarte durabilă. Este inert chimic în contact cu majoritatea substanțelor. Are proprietăți electrice și rezistență la căldură care o fac valoroasă în produsele electronice. Lustruirea, culoarea și diafanele o fac utilă ca piatră prețioasă și, de asemenea, în confecționarea sticlei.
Utilizări ale cuarțului în fabricarea sticlei
Procesele geologice au depus ocazional nisipuri care sunt compuse din boabe de cuarț aproape 100%. Aceste depozite au fost identificate și produse ca surse de nisip de silice de înaltă puritate. Aceste nisipuri sunt utilizate în industria producției de sticlă. Nisipul de cuarț se folosește la producția de sticlă pentru recipient, sticlă plată, sticlă specială și sticlă de fibră.
Ferestre din sticlă cuarț: Fabricarea sticlei este una dintre utilizările primare ale cuarțului. Drepturi de autor asupra imaginii iStockphoto / Chinaface.
Margele Jasper: Cuarțul este adesea folosit în bijuterii sau ca pietre prețioase. Aceste mărgele de jasp sunt un exemplu de cuarț folosit ca piatră prețioasă.
Nisip de sticlă cuarțos: Gresie de cuarț de înaltă puritate, potrivită pentru fabricarea sticlei de înaltă calitate. „Nisip de sticlă” este un gresie care este compus aproape în întregime din boabe de cuarț. În imaginea de aici este prezentat un specimen de piatră de nisip Oriskany din Hancock, Virginia de Vest. În câteva locații, Oriskany este peste 99% cuarț pur. O mare parte din aceasta a fost folosită pentru sticlă pentru containere, dar o parte din aceasta a fost selectată pentru a fi utilizată la fabricarea lentilelor pentru cele mai mari telescoape. Proba este de aproximativ patru centimetri (zece centimetri latime).
Cuarț aventurină albastră: Aventurina este o varietate colorată de cuarț care conține incluziuni abundente și strălucitoare de minerale, cum ar fi mica sau hematitul. Adesea este tăiat și lustruit pentru a fi folosit ca piatră ornamentală. Culorile obișnuite pentru aventurină sunt verde, portocaliu și albastru. Acest exemplar are aproximativ patru centimetri (zece centimetri) și este din India.
Utilizări ale cuarțului ca abraziv
Duritatea ridicată a cuarțului, șapte pe scara Mohs, o îngreunează mai mult decât majoritatea altor substanțe naturale. Ca atare, este un material abraziv excelent. Nisipurile de cuarț și nisipul fin de silice măcinată sunt utilizate pentru sablare, curățare de curățare, medii de măcinat și grană pentru șlefuire și tăiere.
Utilizări ale cuarțului ca nisip de turnătorie
Cuarțul este foarte rezistent atât la substanțe chimice, cât și la căldură. Prin urmare, este adesea folosit ca nisip de turnătorie. Cu o temperatură de topire mai mare decât majoritatea metalelor, poate fi folosită pentru formele și miezurile lucrărilor obișnuite de turnătorie. Caramizile refractare sunt adesea confecționate din nisip de cuarț datorită rezistenței mari la căldură. Nisipul de cuarț este de asemenea utilizat ca flux în topirea metalelor.
Lemn silicifiat: Lemnul „pietrificat” silicifiat se formează atunci când resturile de plante îngropate sunt infiltrate cu ape minerale care precipită cuartul. Acest cuarț umple cavitățile din lemn și înlocuiește adesea țesuturile lemnoase. Acest exemplar are o lungime de aproximativ patru centimetri și este din județul Yuma, Arizona.
Utilizări în industria petrolului
Nisipul de cuarț are o rezistență ridicată la zdrobire. În industria petrolieră, suspensiile de nisip sunt forțate să coboare puțurile de petrol și gaz sub presiuni foarte mari într-un proces cunoscut sub numele de fracturare hidraulică. Această presiune înaltă fractură rocile rezervorului, iar nămolul nisipos se injectează în fracturi. Boabele de nisip durabile țin fracturile deschise după eliberarea presiunii. Aceste fracturi deschise facilitează curgerea gazului natural în alezajul sondei.
Cel mai bun mod de a afla despre minerale este să studiezi cu o colecție de exemplare mici pe care le poți gestiona, examina și observa proprietățile lor. În magazin se găsesc colecții ieftine de minerale.
silex: Chertul este un cuart microcristalin sau criptocristalin. Apare sub formă de noduli și mase concreționare și mai rar ca depozit stratificat. Acest exemplar are aproximativ patru centimetri (zece centimetri) și este din Joplin, Missouri.
Multe alte utilizări de nisip de cuarț
Nisipul de cuarț este utilizat ca umplutură la fabricarea cauciucului, vopselei și chitului. Cereale de cuarț cernute și spălate, dimensionate cu grijă, sunt folosite ca medii de filtrare și granule de acoperiș. Nisipurile de cuarț sunt utilizate pentru tracțiune în industria feroviară și minieră. Aceste nisipuri sunt utilizate și în recreere pe terenuri de golf, terenuri de volei, terenuri de baseball, cutii de nisip pentru copii și plaje.
Cristal de cuarț: Un cristal de cuarț Herkimer „Diamond” în dolostonă. Acest exemplar are aproximativ șase inci (cincisprezece centimetri) și este din Middleville, New York.
Utilizări pentru cristale de cuarț
Una dintre cele mai uimitoare proprietăți ale cuarțului este capacitatea cristalelor sale de a vibra la o frecvență precisă. Aceste frecvențe sunt atât de precise încât cristalele de cuarț pot fi utilizate pentru a realiza instrumente și echipamente de timp extrem de precise care pot transmite semnale radio și televiziune cu frecvențe precise și stabile.
Dispozitivele minuscule utilizate în aceste scopuri sunt cunoscute sub numele de „oscillatoare de cristal”. Primele oscilatoare de cristal au fost dezvoltate în anii 1920, iar la doar douăzeci de ani mai târziu, zeci de milioane dintre ele au fost necesare în fiecare an pentru a furniza militarii în timpul celui de-al Doilea Război Mondial.Astăzi, miliarde de cristale de cuarț sunt folosite pentru a produce oscillatoare pentru ceasuri, ceasuri, radio, televizoare, jocuri electronice, computere, telefoane mobile, contoare electronice și echipamente GPS.
O varietate largă de utilizări au fost, de asemenea, dezvoltate pentru cristale de cuarț de calitate optică. Acestea sunt utilizate pentru fabricarea lentilelor, ferestrelor și filtrelor specializate utilizate în lasere, microscopuri, telescoape, senzori electronici și instrumente științifice. Materialul de nisip de plajă este acum materialul celor mai avansate dispozitive electronice din lume.
O nevoie de cristale sintetice de cuarț
În anii 1900 cererea de cristale de cuarț de înaltă calitate s-a accelerat atât de rapid încât operațiunile miniere din întreaga lume nu au putut să le furnizeze în cantități adecvate. Din fericire, această nevoie a fost realizată în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, iar industria militară și privată a început să lucreze la metode de creștere a cristalelor sintetice de cuarț pentru a satisface cerințele speciale ale utilizării optice și electronice.
Astăzi, majoritatea cristalelor de cuarț utilizate în componente electronice și instrumente optice sunt cultivate în laboratoare, în loc de produse din mine. Majoritatea laboratoarelor își crează cristalele folosind metode bazate pe procesul geologic al activității hidrotermale. Cristalele sintetice sunt cultivate la temperaturi ridicate din apele supraîncălzite, bogate în silice dizolvată. Aceste cristale fabricate pot fi cultivate în forme, dimensiuni și culori care se potrivesc nevoilor proceselor de fabricație. Costul creșterii cristalelor sintetice de cuarț este competitiv cu minerit, iar singura limită a producției este disponibilitatea echipamentelor de creștere a cristalelor.
Ametrine: O piatră bicolor care combină citrin auriu și ametist violet. Această bijuterie măsoară aproximativ 8x10 mm.
Cuarțul ca piatră prețioasă
Cuarțul face o piatră prețioasă excelentă. Este greu, durabil și acceptă de obicei un lustruitor strălucitor. Soiurile populare de cuarț care sunt utilizate pe scară largă ca nestemate includ: ametist, citrină, cuarț trandafir, cuarț afumat și aventurină. Agatul și jaspul sunt, de asemenea, soiuri de cuarț cu structură microcristalină.
Cuarț trandafir: Cuarț trandafir translucid în dur.
Perle de cuarț trandafir: Cuarț trandafir translucid - mărgele tăiate și lustruite. Fiecare perlă are diametrul de aproximativ zece milimetri.
Novaculite este o varietate densă, criptocristalină de cuarț, cu o textură fină și foarte uniformă. Ca cuarț, are o duritate de 7 (mai dură decât oțelul) și este folosit ca „piatră de vânt” pentru ascuțirea cuțitelor.
Utilizări speciale de piatră de silice
"Pietre de silice" este un termen industrial pentru materiale precum cuarțitul, novaculitul și alte roci de cuarț microcristaline. Acestea sunt utilizate pentru producerea de instrumente abrazive, debavurare, pietre de măcinat, gresie, pietre de ulei, file de piatră, garnituri de mori de tuburi și vase.
Tripoli
Tripoli este silice cristalină, cu o dimensiune extrem de fină a cerealelor (mai puțin de zece micrometri). Tripoli comerciali este un material de silice aproape pur, care este utilizat pentru o varietate de scopuri abrazive ușoare, care includ: săpunuri, pastele de dinți, compuși pentru lustruirea metalelor, compuși pentru lustruirea bijuteriilor și compuși tampon. Poate fi folosit ca polonez la fabricarea pietrelor în roci. Tripoli este, de asemenea, utilizat în produse de frecare a frânei, umpluturi în smalț, compuși de ambalare, plastic, vopsea, cauciuc și refractare.