المعادن

كوارتز



معدن في كل مكان مع عدد هائل من الاستخدامات


بلورات الكوارتز: Herkimer "الماس" بلورات الكوارتز. مجموعة متنوعة واضحة من الكوارتز البلوري.

ما هو الكوارتز؟

الكوارتز هو مركب كيميائي يتكون من جزء واحد من السيليكون واثنين من أجزاء الأكسجين. إنه ثاني أكسيد السيليكون (SiO)2). إنه المعدن الأكثر وفرة الموجود على سطح الأرض ، وخصائصه الفريدة تجعله أحد أكثر المواد الطبيعية فائدة.

الكوارتز الصخور الكريستال: شفافة "الكريستال الصخور" الكوارتز. تُظهر هذه العينة الكسر المخروطي (الكسر الذي ينتج الأسطح المنحنية) الذي يتميز به المعدن. يبلغ طول العينة حوالي أربع بوصات (عشرة سنتيمترات) وهي من ولاية ميناس جيرايس بالبرازيل.

أين يوجد كوارتز؟

الكوارتز هو المعدن الأكثر وفرة وزعت على نطاق واسع وجدت على سطح الأرض. إنه حاضر وفير في جميع أنحاء العالم. يتشكل في جميع درجات الحرارة. إنها وفيرة في الصخور النارية والمتحولة والرسوبية. إنه مقاوم للغاية للتجوية الميكانيكية والكيميائية. هذه المتانة تجعلها المعدن المهيمن على قمم الجبال والمكون الأساسي للشاطئ والنهر ورمال الصحراء. الكوارتز في كل مكان ، وفيرة ودائم. تم العثور على الودائع الحد الأدنى في جميع أنحاء العالم.

جمشت الكوارتز: يُعرف الكوارتز البلوري الأرجواني باسم "الجمشت". عندما تكون شفافة وذات جودة عالية ، فغالبًا ما يتم قصها كحجارة كريمة. يبلغ طول هذه العينة حوالي أربع بوصات (عشرة سنتيمترات) وهي من غواناخواتو بالمكسيك.

الخصائص الفيزيائية للكوارتز

التصنيف الكيميائيالسليكات
اللونالكوارتز يحدث في كل لون تقريبا. الألوان الشائعة واضحة ، أبيض ، رمادي ، بنفسجي ، أصفر ، بني ، أسود ، وردي ، أخضر ، أحمر.
خطعديم اللون (أصعب من لوحة الإنتصارات)
بريقزجاجي
Diaphaneityشفاف إلى شفاف
انقساملا شيء - عادةً ما ينكسر مع الكسر الصماغي
موس صلابة7
جاذبية معينة2.6 إلى 2.7
خصائص التشخيصكسر القوقعي ، بريق زجاجي ، صلابة
التركيب الكيميائيشافي2
نظام الكريستالمسدس الشكل
الاستخداماتصناعة الزجاج ، جلخ ، رمل المسابك ، دعامات التكسير الهيدروليكي ، الأحجار الكريمة

الصوان: فلينت هو مجموعة متنوعة من الكوارتز الجريزوفولفين أو الكوارتز cryptocrystalline. ويحدث كعقيدات وكتل خرسانية وأقل تكرارًا كوديعة متعددة الطبقات. إنه يتكسر باستمرار مع كسر محاري وكان من أول المواد المستخدمة لصنع الأدوات من قبل الأشخاص الأوائل. استخدموها لصنع أدوات القطع. بعد آلاف السنين ، يواصل الناس استخدامه. يتم استخدامه حاليًا كطرف متطور في بعض من أفضل الأدوات الجراحية. يبلغ طول هذه العينة حوالي أربع بوصات (عشرة سنتيمترات) وهي من Dover Cliffs ، إنجلترا.

سهام الكوارتز فلينت: أحد أول استخدامات الكوارتز ، في شكل الصوان ، كان إنتاج الأشياء الحادة مثل شفرات السكين ، الكاشطات ، ونقاط القذيفة مثل رؤوس الأسهم الموضحة أعلاه.

ما هي استخدامات الكوارتز؟

الكوارتز هو واحد من أكثر المواد الطبيعية المفيدة. يمكن ربط فائدته بخصائصه الفيزيائية والكيميائية. لديها صلابة سبعة على مقياس موس مما يجعلها دائمة للغاية. خامل كيميائيا في اتصال مع معظم المواد. لها خواص كهربائية ومقاومة للحرارة تجعلها ذات قيمة في المنتجات الإلكترونية. يجعلها اللمعان واللون واللافتة من الأحجار الكريمة وأيضًا في صناعة الزجاج.

استخدامات الكوارتز في صناعة الزجاج

ترسب العمليات الجيولوجية في بعض الأحيان رمالًا تتكون من حبيبات كوارتز تقريبًا 100٪. تم التعرف على هذه الرواسب وإنتاجها كمصادر لرمل السيليكا عالي النقاء. وتستخدم هذه الرمال في صناعة الزجاج. يستخدم رمل الكوارتز في إنتاج زجاج الحاوية ، والزجاج المسطح ، والزجاج المتخصص ، والألياف الزجاجية.

زجاج النوافذ الكوارتز: صناعة الزجاج هي واحدة من الاستخدامات الرئيسية للكوارتز.

الخرز يشب: وغالبا ما يستخدم الكوارتز في المجوهرات أو الأحجار الكريمة. هذه الخرز يشب هي مثال على الكوارتز تستخدم كأحجار كريمة.

رمل زجاج الكوارتز: حجر رملي كوارتز عالي النقاء مناسب لصناعة الزجاج عالي الجودة. "الرمال الزجاجية" عبارة عن حجر رملي يتكون بالكامل من حبيبات الكوارتز. في الصورة هنا عينة من الحجر الرملي Oriskany من هانكوك ، فيرجينيا الغربية. في بعض المواقع ، تعد Oriskany أكثر من 99٪ من الكوارتز النقي. تم استخدام جزء كبير منه لزجاج الحاوية ، ولكن تم اختيار جزء منه لاستخدامه في صنع العدسات لأكبر التلسكوبات. العينة حوالي أربع بوصات (عشرة سنتيمترات عبر).

الكوارتز افينتورين الأزرق: Aventurine هو مجموعة متنوعة من الكوارتز الملونة التي تحتوي على شوائب لامعة وفيرة من المعادن مثل الميكا أو الهيماتيت. غالبًا ما يتم قصها وتلميعها لاستخدامها كحجر زخرفي. الألوان الشائعة لأفينتورين هي الأخضر والبرتقالي والأزرق. هذه العينة حوالي أربع بوصات (عشرة سنتيمترات) عبر ومن الهند.

استخدامات الكوارتز كمادة كاشطة

صلابة الكوارتز العالية ، سبعة على مقياس موس ، يجعلها أصعب من معظم المواد الطبيعية الأخرى. على هذا النحو فهي مادة كاشطة ممتازة. يتم استخدام رمال الكوارتز ورمل السيليكا المطحون جيدًا لتفجير الرمال وتنظيف المنظفات ووسائط الطحن والحصى للتجليخ والنشارة.

استخدامات الكوارتز كرمل مسبك

الكوارتز هو مقاوم جدا لكل من المواد الكيميائية والحرارة. لذلك غالبا ما يستخدم كرمل مسبك. مع درجة حرارة انصهار أعلى من معظم المعادن ، يمكن استخدامه لقوالب وقوالب أعمال المسابك الشائعة. وغالبا ما تصنع الطوب الحرارية من رمل الكوارتز بسبب مقاومته للحرارة العالية. يستخدم رمل الكوارتز أيضًا كتدفق في صهر المعادن.

خشب مصقول: يتم تشكيل الخشب المصقول "المتحجر" عندما يتم اختراق مخلفات النباتات المدفونة بالمياه الحاملة للمعادن والتي تترسب الكوارتز. يسقط هذا الكوارتز التجاويف داخل الخشب ويحل محل الأنسجة الخشبية في كثير من الأحيان. يبلغ طول هذه العينة حوالي أربع بوصات (عشرة سنتيمترات) وهي من مقاطعة يوما ، أريزونا.

يستخدم في صناعة البترول

رمال الكوارتز لديها مقاومة عالية للتعرض للسحق. في صناعة البترول ، يتم دفع الملاط الرملية إلى أسفل آبار النفط والغاز تحت ضغوط عالية للغاية في عملية تعرف باسم التكسير الهيدروليكي. هذا الضغط العالي يكسر صخور الخزان ، ويضخ الملاط الرملي في الكسور. تبقي حبيبات الرمل المتينة الكسور مفتوحة بعد تحرير الضغط. هذه الكسور المفتوحة تسهل تدفق الغاز الطبيعي إلى تجويف البئر.

أفضل طريقة للتعرف على المعادن هي الدراسة مع مجموعة من العينات الصغيرة التي يمكنك التعامل معها وفحصها ومراقبتها. مجموعات المعادن غير مكلفة متوفرة في متجر Geology.com.

الصوان: تشيرت هو الكوارتز الجريزوفولفين أو البلورات المشفرة. ويحدث كعقيدات وكتل خرسانية وأقل تكرارًا كوديعة متعددة الطبقات. هذه العينة حوالي أربع بوصات (عشرة سنتيمترات) عبر ومن جوبلين ، ميزوري.

العديد من استخدامات الرمل الكوارتز الأخرى

يستخدم رمل الكوارتز كحشو في صناعة المطاط والطلاء والمعجون. يتم استخدام حبيبات الكوارتز التي تم فرزها وغسلها بعناية فائقة كوسائط تصفية وحبيبات الأسقف. تستخدم رمال الكوارتز للجر في صناعات السكك الحديدية والتعدين. تستخدم هذه الرمال أيضًا في الاستجمام في ملاعب الغولف وملاعب الكرة الطائرة وملاعب البيسبول وصناديق رمال الأطفال والشواطئ.

كريستال الكوارتز: A الكوارتز "الماس" هيركيمير في دولوستون. يبلغ طول هذه العينة حوالي ست بوصات (خمسة عشر سم) وعرضها من ميدفيل ، نيويورك.

يستخدم لبلورات الكوارتز

واحدة من أكثر خصائص الكوارتز مدهشًا هي قدرة البلورات على الاهتزاز بترددات دقيقة. هذه الترددات دقيقة للغاية بحيث يمكن استخدام بلورات الكوارتز لصنع أدوات ومعدات دقيقة للغاية لحفظ الوقت يمكنها إرسال إشارات الراديو والتلفزيون بترددات دقيقة ومستقرة.

تُعرف الأجهزة الصغيرة المستخدمة لهذه الأغراض باسم "التذبذبات البلورية". تم تطوير التذبذبات البلورية الأولى في عشرينيات القرن العشرين ، وبعد عشرين عامًا فقط ، كانت هناك حاجة إلى عشرات الملايين منها كل عام لتزويد الجيش خلال الحرب العالمية الثانية. اليوم ، يتم استخدام مليارات من بلورات الكوارتز لصنع مذبذبات للساعات والساعات وأجهزة الراديو والتلفزيونات والألعاب الإلكترونية وأجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة وأجهزة القياس الإلكترونية وأجهزة تحديد المواقع.

كما تم تطوير مجموعة واسعة من الاستخدامات لبلورات الكوارتز الصف البصرية. يتم استخدامها لصنع العدسات والنوافذ والمرشحات المتخصصة المستخدمة في الليزر ، المجاهر ، التلسكوبات ، أجهزة الاستشعار الإلكترونية ، والأدوات العلمية. أصبحت مادة رمال الشاطئ الآن مواد الأجهزة الإلكترونية الأكثر تقدماً في العالم.

الحاجة إلى بلورات الكوارتز الاصطناعية

خلال القرن العشرين ، تسارع الطلب على بلورات الكوارتز عالية الجودة بسرعة بحيث لم تتمكن عمليات التعدين في جميع أنحاء العالم من توفيرها بكميات كافية. لحسن الحظ ، تحققت هذه الحاجة خلال الحرب العالمية الثانية ، وبدأت الصناعة العسكرية والخاصة العمل على أساليب لزراعة بلورات الكوارتز الاصطناعية لتلبية المتطلبات الخاصة للاستخدام البصري والإلكتروني.

اليوم ، تزرع معظم بلورات الكوارتز المستخدمة في المكونات الإلكترونية والأجهزة البصرية في المختبرات بدلاً من إنتاجها من المناجم. معظم المختبرات تنمو بلوراتها باستخدام طرق تعتمد على العملية الجيولوجية للنشاط الحراري المائي. تزرع البلورات الاصطناعية في درجات حرارة عالية من المياه الساخنة والغنية بالسيليكا المذابة. يمكن تطوير هذه البلورات المصنعة بأشكال وأحجام وألوان تتناسب مع احتياجات عمليات التصنيع. إن تكلفة بلورات الكوارتز الاصطناعية المتنامية منافسة في مجال التعدين ، والقيد الوحيد على الإنتاج هو توافر معدات نمو البلورات.

أميترين: حجر ذو لونين يجمع بين السترين الذهبي والجمشت الأرجواني. هذه الأحجار الكريمة التدابير حوالي 8x10 ملم.

الكوارتز باعتباره الأحجار الكريمة

الكوارتز يجعل الأحجار الكريمة ممتازة. إنها صلبة ومتينة ، وعادة ما تقبل طلاءًا رائعًا. تشمل الأنواع الشائعة من الكوارتز التي يتم استخدامها على نطاق واسع كجواهر: الجمشت ، السترين ، الكوارتز الوردي ، الكوارتز الدخاني ، والأفينتورين. العقيق و يشب هي أيضا أنواع مختلفة من الكوارتز مع هيكل الجريزوفولفين.

زهرة الكوارتز: ارتفع شفافة الكوارتز في الخام.

حبات الكوارتز روز: شفافة روز الكوارتز - قص ومصقول الخرز. يبلغ طول كل حبة حوالي عشرة ملليمترات.

Novaculite هو مجموعة متنوعة كثيفة من البلورات من الكوارتز ذات ملمس ناعم وموحد للغاية. كما الكوارتز ، لديه صلابة 7 (أصعب من الفولاذ) ويستخدم "المشحذ" لشحذ السكاكين.

استخدامات حجر السيليكا الخاصة

"حجر السيليكا" هو مصطلح صناعي لمواد مثل الكوارتزيت ، نوفاكوليت ، وغيرها من صخور الكوارتز الجريزوفولفين. تُستخدم هذه الأدوات لإنتاج أدوات جلخ ، ووسائط إزالة الحجارة ، وطحن الحجارة ، وشحذ ، والأحجار الزيتية ، والملفات الحجرية ، وبطانات مطحنة الأنبوب ، والأحجار المشحونة.

طرابلس

طرابلس عبارة عن سيليكا بلورية بحجم حبة ناعم للغاية (أقل من عشرة ميكرومتر). التريبولي التجاري عبارة عن مادة من السيليكا النقية تقريبًا تُستخدم لمجموعة متنوعة من الأغراض الكاشطة الخفيفة والتي تشمل: الصابون ، ومعاجين الأسنان ، ومركبات تلميع المعادن ، ومركبات تلميع المجوهرات ، ومركبات التلميع. ويمكن استخدامه بمثابة تلميع عند صنع الحجارة المكسورة في صخرة بهلوان. تُستخدم طرابلس أيضًا في منتجات احتكاك الفرامل والحشو بالمينا ومركبات السد والبلاستيك والطلاء والمطاط والحراريات.


شاهد الفيديو: كريستالات واحجار الكوارتز أسعارها وأشكالها والوانها وقساوته وكثافتها للتعرف عليها (شهر اكتوبر 2021).