Кварц использование человеком
Сферы и области применения кварца. Где применяется кварц?
Самым распространенным из существующих минералов по праву считается кварц. Более половины земной коры образует именно этот минерал. Благодаря тому, что найти его можно в любой точке планеты, он повсеместно используется в самых разнообразных сферах деятельности человека на протяжении уже долгих лет. О том, почему он так популярен и где его применяют, расскажем далее.
Что собой представляет кварц?
Кварц является оксидом кремния (SiO2), в природе представлен продолговатыми шестиугольными кристаллами. Он крепок, имеет сравнительно высокую температуру плавления (порядка 1700 ˚С), в чистом виде прозрачен, по причине внутренней деформации (наличие пузырьков воздуха или трещин) может иметь легкий белый оттенок. Наличие примесей в составе кварца придают ему и другие оттенки самых разных цветов. Именно наличие определенного вещества в его составе и соответствующий внешний вид минерала являются критериями для классификации кварца.
Виды кварца
Видов кварца достаточно много, более 20. Чистейший кварц называют горным хрусталем, он не имеет никаких примесей и абсолютно прозрачен. Морион хоть и не имеет в составе примесей, но из-за особых энергетических свойств имеет черную окраску, которую при воздействии температур можно видоизменить в красноватую или золотистую. Цитрин обладает желтоватым оттенком из-за наличия железа. Также существуют иные виды кварца: аметист (пурпурный, фиолетовый), празем (зеленый), оникс (коричневый), сердолик (красно-коричневый) и другие.
Где применяют кварц?
Не менее интересным вопросом являются сферы и области применения кварца. Они обширны из-за химических, физических и эстетических свойств минерала. О каждой из сфер подробнее:
- Производство ламп. Кварц из-за высокой температуры плавления и способности пропускать свет используется в создании ламп, в том числе медицинского назначения.
- Косметология. Настоянная на кварце вода или мелкие частицы минерала добавляют в косметологическую продукцию по причине омолаживающих свойств данного минерала.
- Производство часов. Определенное количество кварца используется в производстве электромеханических часов. Под воздействием электричества на кварц происходят периодические колебания, приводящие в действие механизм часов.
- Домашнее хозяйство. Кварц (чаще всего, горный хрусталь) применяется в производстве посуды и предметов интерьера. Также кварц может выступать как составляющий элемент керамических изделий.
- Ювелирное дело. Вероятно, наибольшее применение кварц нашел именно в ювелирном деле. Геометрические особенности природной формы, легкость в обработке и широкая цветовая гамма данного материала привлекает ювелиров на протяжении многих лет. Разными видами кварца украшают серьги, ожерелья, кольца, браслеты и многие другие ювелирные изделия.
- Кварцевое стекло. Посредством плавления кварца получают кварцевое стекло. Из-за его физических и химических свойств из этого стекла производят линзы, а также колбы, тигли, иную лабораторную посуду.
- Строительная сфера.
Кварц используется в качестве сырья для производства силикатных блоков, цементных растворов и бетона, а кварцевый песок добавляют в строительные смеси для улучшения их свойств. - Стоматология. Для изготовления фарфоровых коронок очень часто используют кварц. В их составе данный минерал составляет примерно 15 - 25 %.
Кварц также повсеместно применяется в производстве радио- и телеаппаратуры, оптических приборах и генераторах.
Итак, можно смело утверждать, что кварц используется в самых разнообразных областях жизнедеятельности человека. Благодаря большим природным запасам кварца, уникальным свойствам, относительной простоте в эксплуатации и высоким эстетическим качествам этот минерал еще надолго останется востребованным в быту и промышленности.
особенности и интересные факты об этом минерале — Ураловед
Кварц – общее название одной из самых распространенных в Земной коре группы минералов (12%). Минералы, входящие в группу кварца различаются по своим физическим, механическим и другим свойствам, таким как твердость, цвет, форма, месторождение и т.
д. У происхождения слова «кварц» немецкие корни, но несколько значений. Так, по одной из версий оно происходит от нем. «quarz» - твердый; согласно другой версии – от нем. «querklüfterz» или «quererz», что дословно переводится как «руда секущих жил».
Физические и химические свойства кварца
Кварц – минерал, обладающий кристаллическим строением. Кристаллическая решетка кварца представляет собой шестигранную псевдагексагональную призму, причем монокристаллы кварца имеют, как левую, так и правую форму. В зависимости от того, в горных породах какого происхождения (магматические, метаморфические, осадочные) присутствуют кристаллы кварца, в их составе могут присутствовать т.н. «зерна», «прожилки», «щётки» других минералов.
Если рассматривать кварц в «чистом» виде, т.е. без вкраплений других минералов или химических элементов, кварц – минерал без цвета или белого цвета. Если в составе кварца присутствуют вкраплений других минералов или химических элементов, то окраска кварца очень разнообразна – от желтого (цитрин) до черного (морион).
Для кварца характерны неметаллический блеск, высокая твердость и отсутствие спайности.
С химической точки зрения кварц – оксид кремния (IV), химическая формула – SiO2. Относится к группе кислотных оксидов. Температура плавления - 1713—1728° С. Устойчив к воздействию агрессивных сред; способен растворяться в расплавах щелочей, а также фтороводороде (плавиковая кислота). Оксид кремния (IV) проявляет свойства ди- и пьезоэлектриков. Является одним из основных составляющих стекла. Для оксида кремния (IV) характерно явление полиморфизма, т.е. существование в виде нескольких форм в зависимости от температуры. Так, различают α- и β-кварц, существующие при низкой и высокой температурах, соответсвенно. Известны модификации кварца представляющие собой самостоятельные минералы: кристобалит, тридимит, коэстит, стишовит.
Разновидности кварца
Говоря о «чистом» кварце, мы говорим о такой его разновидности, как горный хрусталь. Такая разновидность кварца не обладает цветом, прозрачная.
Среди разновидностей кварца наиболее известны и нашли широкое применение (в производстве ювелирных украшений): авантюрин, агат, аметист, морион, розовый кварц, халцедон, цитрин, оникс, тигровый и кошачий глаз. Каждый из этих минералов, обладает характерным цветом и свойствами, так, аметист – минерал фиолетового цвета, что объясняется наличием в его составе красящего органического вещества не выявленного строения. Желтоватая окраска авантюрина обусловлена включениями слюды, гематита, а иногда и гидроксидами железа; наличие титана и железа обусловливают черную окраску мориона и т.д.
Добыча и производство кварца
Кварц образовывался в ходе различных геологических процессов, в основном из магмы. Кварц встречается в составе осадочных пород - известняки, доломиты и т.д. В прибрежных околоморских зонах кварц встречается в виде окатанной гальки. Кварц входит в состав песка. Месторождения кварцевого песка играют особую роль в промышленности.
Несмотря на широкую распространенность кварца в естественных условиях – природе, разработаны и запатентованы способы искусственного способа производства кварца.
Одним из таких способов является гидротермальный метод. По мнению экспертов минералогии, искусственный кварц получается более однородным, распределение примесей в нем более однородное, чем в кварце естественного происхождения. Из кварца искусственного происхождения получают пьезооптический кварц, также он нашел широкое применение в производстве ювелирных украшений, поскольку в данном случае возможно получение кварца любого цвета и требуемой его насыщенности (зеленая, голубая, синяя). Наиболее крупное производство искусственного кварца в Российской Федерации находится в Гусь-Хрустальном и Южноуральске.
Искусственный кварц в Южноуральске производят на заводе «Кристалл» с 1962 года. Производимый на этом заводе кварц, в дальнейшем использовался для нужд радиоэлектронной промышленности, а также экспоритировали в другие станы. Основные промышленные масштабы производства листового стекла, стеклянной тары, хрусталя и др. стекольной продукции, изготовленной из искусственного кварца, производят также в Южноуральске на предприятии ОАО «Кварц».
Самый крупный самородный кварц, найденный в нашей стране, хранится в музее Санкт-Петербургского горного института. Минерал более 1 метра в высоту и первоначально использовался в качестве городской тумбы.
Кварц в истории человечества
В человеческой истории кварц известен еще до нашей эры. Так изделие из горного хрусталя – ваза (XVI в. до н.э.) - было обнаружена при раскопках в Микенах, изделие из мориона – солнцезащитные очки – были найдены в гробнице фараона Египта – Тутанхамона, при раскопках в Месопотамии были обнаружены бусы из кварца, при раскопках городов майя был обнаружен череп, изготовленный из кварца.
В России одно из самых уникальных изделий, выполненных из кварца (горный хрусталь) – это самовар, изготовленный специально для Петра I, в США - хрустальная печать. Первое из изделий находится в фонде Оружейной палаты РФ, а второе – в Национальном музее естественной истории США. В Национальном хранилище Франции имеются уникальные кубки для питья и урна, изготовленные из горного хрусталя и датируемые эпохой правления императора Нерона.
Применение кварца
Кварцевый песок используют при производстве стекла и различных изделий из него. Применяется в оптических приборах, в генераторах ультразвука, в телефонной и радиоаппаратуре (как пьезоэлектрик), в электронных приборах (кварцевый резонатор — компонент устройств для стабилизации частоты электронных генераторов). Широкое распространение кварц нашел в производстве ювелирных украшений. Его используют при производстве часов, а также линз.
Способы, подтверждающие естественное происхождение кварца
Чтобы отличить натуральный кварц (кварц естественного происхождения) от искусственного или стекла (поскольку наиболее редко встречающиеся разновидности кварца часто подделывают) необходимо провести по поверхности кварца колюще-режущим или тупым предметом, например ножом или камнем, при этом, если кварц естественного происхождения, то следов на его поверхности не останется. Другой способ – если лизнуть поверхность натурального самоцвета и искусственного кварца языком, то по ощущениям поверхность самоцвета всегда будет более холодной.
Существуют и другие способы, однако их обычно используют ювелиры.
Другие интересные факты, касающиеся кварца
Существует мнение, что кварц обладает лечебными и магическими свойствами. Так, существует даже методика лечения человека с помощью самоцветов – литотерапия. Некоторые считают, что кварц предотвращает простудные заболевания, а также другие заболевания дыхательных путей. В народной медицине используют воду, которую настаивают на кварце, т.н. «кварцевую воду» для омоложения, в качестве примочек и компрессов при ожогах и кожных заболеваниях.
По поверьям кварц, вне зависимости от своей разновидности, притягивает любовь, удачу, успех и материальные блага, а также, помимо этого, каждый минерал группы кварца также обладает и целым спектром магических свойств, присущих только ему.
Астрологи считают, что некоторые знаки Зодиака могут использовать изделия из кварца в качестве амулетов и оберегов, а некоторые нет. Так, изделия из кварца подходят Скорпионам, Весам, Водолеям, Тельцам, Овнам, Львам и Стрельцам и не подходят Девам и Близнецам.
Анна Архипова
Фотографии Павла Распопова
Читайте также:
- Гора Хрустальная
- Самоцветная полоса Урала
- Как добывают селенит?
Кварцевый минерал | Фотографии, использование, свойства, изображения
Главная » Минералы » Кварц
Вездесущий минерал с огромным количеством применений
Статья: Хобарт М. Кинг, PhD, RPG
Кристаллы кварца: Кристаллы кварца Herkimer "Diamond". Прозрачная разновидность кварца «горный хрусталь».
Что такое кварц?
Кварц — минерал, состоящий из кремния и кислорода, с химическим составом SiO 2 . Это самый распространенный минерал в земной коре, устойчивый как к химическому, так и к физическому выветриванию. Когда горные породы выветриваются, остаточный материал обычно содержит кварц. Вот почему песок на большинстве пляжей мира состоит из кварца.
РЕКЛАМА
Содержание
| Что такое кварц? Где найти кварц? Физические свойства кварца Каково использование кварца? Использование кварца в производстве стекла Использование кварца в качестве абразива Использование кварца в качестве литейного песка Использование в нефтяной промышленности Многие другие применения кварцевого песка Использование для кристаллов кварца Драгоценный камень Специальный кварцевый камень Триполи |
Где добывают кварц?
Кварц является наиболее распространенным и широко распространенным минералом, обнаруженным на поверхности Земли. Он присутствует и в изобилии во всех частях мира. Образуется при любой температуре. Он широко распространен в магматических, метаморфических и осадочных породах. Обладает высокой устойчивостью к механическим и химическим воздействиям. Эта долговечность делает его доминирующим минералом горных вершин и основным компонентом пляжного, речного и пустынного песка.
Кварц вездесущ, обилен и долговечен. Извлекаемые месторождения находятся по всему миру.
Популярные самоцветы кварца
Горный хрусталь кварца: Прозрачный кварц "горный хрусталь". Этот образец показывает раковистый излом (излом, образующий изогнутые поверхности), характерный для минерала. Образец около четырех дюймов (десяти сантиметров) в поперечнике из штата Минас-Жерайс, Бразилия.
Аметистовый кварц: Фиолетовый кристаллический кварц известен как «аметист». Когда он прозрачен и имеет высокое качество, его часто гранят как драгоценный камень. Этот экземпляр около четырех дюймов (десяти сантиметров) в поперечнике из Гуанахуато, Мексика.
Физические свойства кварца | |
| Химическая классификация | Силикат |
| Цвет | Кварц встречается практически во всех цветах. Общие цвета: прозрачный, белый, серый, фиолетовый, желтый, коричневый, черный, розовый, зеленый, красный. |
| Полоса | Бесцветный (тверже пластины с штрихами) |
| Блеск | Стекловидное тело |
| Прозрачность | От прозрачного до полупрозрачного |
| Декольте | Нет – обычно ломается с раковистым переломом |
| Твердость по шкале Мооса | 7 |
| Удельный вес | от 2,6 до 2,7 |
| Диагностические свойства | Раковистый излом, стеклянный блеск, твердость |
| Химический состав | SiO 2 |
| Кристаллическая система | Треугольный |
| Использование | Производство стекла, абразивы, формовочный песок, проппант для гидроразрыва пласта, драгоценные камни |
РЕКЛАМА
Кремень: Кремень представляет собой разновидность микрокристаллического или скрытокристаллического кварца.
Встречается в виде узелков и конкреционных масс, реже в виде слоистых отложений. Он постоянно ломается с раковистым изломом и был одним из первых материалов, которые древние люди использовали для изготовления инструментов. Они использовали его для изготовления режущих инструментов. Спустя тысячи лет люди продолжают его использовать. В настоящее время он используется в качестве режущей кромки в некоторых из лучших хирургических инструментов. Этот образец около четырех дюймов (десяти сантиметров) в поперечнике и найден в Доверских скалах, Англия.
Наконечники стрел из кварцевого кремня: Одним из первых применений кварца в форме кремня было производство острых предметов, таких как лезвия ножей, скребки и наконечники снарядов, такие как наконечники стрел, показанные выше. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / Leslie Banks.
Каково использование кварца?
Кварц — один из самых полезных природных материалов. Его полезность может быть связана с его физическими и химическими свойствами.
Он имеет твердость семь баллов по шкале Мооса, что делает его очень прочным. Он химически инертен при контакте с большинством веществ. Он обладает электрическими свойствами и термостойкостью, что делает его ценным в электронных продуктах. Его блеск, цвет и прозрачность делают его полезным в качестве драгоценного камня, а также в производстве стекла.
Использование кварца в производстве стекла
В результате геологических процессов иногда отлагались пески, почти на 100% состоящие из зерен кварца. Эти месторождения были идентифицированы и используются как источники высокочистого кварцевого песка. Эти пески используются в стекольной промышленности. Кварцевый песок используется в производстве тарного стекла, листового стекла, специального стекла и стекловолокна.
Окна из кварцевого стекла: Изготовление стекла – одно из основных применений кварца. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / Chinaface.
Яшмовые бусины: Кварц часто используется в ювелирных изделиях или как драгоценный камень.
Эти бусины из яшмы являются примером использования кварца в качестве драгоценного камня.
Кварцевый стеклянный песок: Кварцевый песчаник высокой чистоты, пригодный для производства высококачественного стекла. «Стеклянный песок» — это песчаник, почти полностью состоящий из зерен кварца. Здесь изображен образец песчаника Орискани из Хэнкока, Западная Вирджиния. В некоторых местах Орискани состоит из более чем 99% чистого кварца. Большая часть его использовалась для изготовления тарного стекла, но часть его была выбрана для изготовления линз для самых больших телескопов. Образец имеет размер около четырех дюймов (десять сантиметров в поперечнике).
РЕКЛАМА
Голубой авантюриновый кварц: Авантюрин — это красочная разновидность кварца, которая содержит обильные блестящие включения таких минералов, как слюда или гематит. Его часто гранят и полируют для использования в качестве декоративного камня. Обычными цветами авантюрина являются зеленый, оранжевый и синий.
Этот экземпляр около четырех дюймов (десяти сантиметров) в поперечнике из Индии.
Использование кварца в качестве абразива
Высокая твердость кварца, равная семи по шкале Мооса, делает его тверже большинства других природных веществ. Таким образом, это отличный абразивный материал. Кварцевые пески и тонкоизмельченный кварцевый песок используются для пескоструйной обработки, очищающих средств, шлифовальных тел и песка для шлифования и пиления.
Черт: Черт представляет собой микрокристаллический или скрытокристаллический кварц. Встречается в виде узелков и конкреционных масс, реже в виде слоистых отложений. Этот образец около четырех дюймов (десяти сантиметров) в поперечнике из Джоплина, штат Миссури.
Использование кварца в качестве литейного песка
Кварц очень устойчив как к химическим веществам, так и к теплу. Поэтому его часто используют в качестве литейного песка. Благодаря температуре плавления выше, чем у большинства металлов, его можно использовать для форм и стержней в обычных литейных работах.
Огнеупорные кирпичи часто изготавливают из кварцевого песка из-за его высокой термостойкости. Кварцевый песок также используется в качестве флюса при выплавке металлов.
РЕКЛАМА
Кварцевый песок высокой чистоты: Знаете ли вы, что кварц является основным компонентом стекла? Геологи обнаруживают залежи песка или песчаника, которые почти полностью состоят из кварца. Удивительно, но они обнаружили многочисленные залежи песка, которые естественным образом состоят из кварца на 98% и более! Этот материал добывается, обрабатывается для удаления примесей, а затем переплавляется на стекольном заводе. Песок выше был добыт из песчаника Святого Петра в Висконсине. Авторское право на фото iStockphoto / BanksPhotos.
Использование в нефтяной промышленности
Кварцевый песок обладает высокой устойчивостью к дроблению. В нефтяной промышленности песчаные суспензии нагнетаются в нефтяные и газовые скважины под очень высоким давлением в процессе, известном как гидроразрыв пласта.
Это высокое давление разрушает породы-коллекторы, и песчаная суспензия нагнетается в трещины. Прочные песчинки удерживают трещины открытыми после сброса давления. Эти открытые трещины способствуют притоку природного газа в ствол скважины.
Окремненная древесина: Окремненная "окаменевшая" древесина образуется при пропитывании погребенных растительных остатков минеральными водами, которые осаждают кварц. Этот кварц заполняет полости в древесине и часто заменяет древесные ткани. Этот образец около четырех дюймов (десяти сантиметров) в поперечнике из округа Юма, штат Аризона.
Лучший способ узнать о минералах — изучить коллекцию небольших образцов, которые можно брать в руки, исследовать и наблюдать за их свойствами. Недорогие коллекции минералов доступны в магазине Geology.com. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / Анна Усова.
Многие другие применения кварцевого песка
Кварцевый песок используется в качестве наполнителя при производстве резины, красок и шпатлевок.
Просеянные и промытые зерна кварца тщательно отсортированы по размеру и используются в качестве фильтрующего материала и кровельных гранул. Кварцевые пески используются для тяги в железнодорожной и горнодобывающей промышленности. Эти пески также используются для отдыха на полях для гольфа, волейбольных площадках, бейсбольных площадках, детских песочницах и пляжах.
Кристалл кварца: Кристалл кварца Herkimer "Diamond" в доломонике. Этот образец около шести дюймов (пятнадцати сантиметров) в поперечнике из Миддлвилля, штат Нью-Йорк.
Использование кристаллов кварца
Одним из самых удивительных свойств кварца является способность его кристаллов вибрировать с определенной частотой. Эти частоты настолько точны, что кристаллы кварца можно использовать для создания чрезвычайно точных инструментов и оборудования для хронометрии, которые могут передавать радио- и телевизионные сигналы с точными и стабильными частотами.
Крошечные устройства, используемые для этих целей, известны как «кристаллические генераторы».
Первые кварцевые генераторы были разработаны в 1920-х годах, а всего двадцать лет спустя их ежегодно требовалось производить десятками миллионов для снабжения вооруженных сил во время Второй мировой войны. Сегодня миллиарды кристаллов кварца используются для изготовления генераторов часов, радиоприемников, телевизоров, электронных игр, компьютеров, сотовых телефонов, электронных счетчиков и GPS-оборудования.
Широкое разнообразие применений также было разработано для кристаллов кварца оптического качества. Они используются для изготовления специализированных линз, окон и фильтров, используемых в лазерах, микроскопах, телескопах, электронных датчиках и научных приборах. Материал пляжного песка теперь является материалом самых передовых электронных устройств в мире.
Потребность в синтетических кристаллах кварца
В течение 1900-х годов спрос на высококачественные кристаллы кварца увеличивался настолько быстро, что горнодобывающие предприятия по всему миру не могли поставлять их в достаточном количестве.
К счастью, эта потребность была осознана во время Второй мировой войны, и военная и частная промышленность начали работать над методами выращивания синтетических кристаллов кварца, отвечающих особым требованиям оптики и электроники.
Сегодня большая часть кристаллов кварца, используемых в электронных компонентах и оптических приборах, выращивается в лабораториях, а не добывается в шахтах. Большинство лабораторий выращивают свои кристаллы, используя методы, основанные на геологическом процессе гидротермальной активности. Синтетические кристаллы выращивают при высоких температурах из перегретой воды, богатой растворенным кремнеземом. Эти изготовленные кристаллы можно выращивать в формах, размерах и цветах, которые соответствуют потребностям производственных процессов. Стоимость выращивания синтетических кристаллов кварца конкурентоспособна по сравнению с добычей полезных ископаемых, и единственным ограничением производства является наличие оборудования для выращивания кристаллов.
Аметрин: Двухцветный камень, сочетающий в себе золотой цитрин и пурпурный аметист. Этот драгоценный камень имеет размеры около 8x10 мм.
Кварц как драгоценный камень
Кварц— отличный драгоценный камень. Он твердый, прочный и обычно принимает блестящую полировку. К популярным разновидностям кварца, которые широко используются в качестве драгоценных камней, относятся: аметист, цитрин, розовый кварц, дымчатый кварц и авантюрин. Агат и яшма также являются разновидностями кварца с микрокристаллической структурой.
Розовый кварц: Необработанный полупрозрачный розовый кварц.
Бусины из розового кварца: Полупрозрачный розовый кварц - граненые и полированные бусины. Каждая бусина имеет диаметр около десяти миллиметров.
Новакулит представляет собой плотную скрытокристаллическую разновидность кварца с мелкозернистой и очень однородной текстурой. Как и кварц, он имеет твердость 7 (тверже стали) и используется как «точильный камень» для заточки ножей.
Специальное использование кремнеземного камня
«Силикатный камень» — это промышленный термин для таких материалов, как кварцит, новакулит и другие микрокристаллические кварцевые породы. Они используются для производства абразивных инструментов, средств для удаления заусенцев, шлифовальных камней, хонов, масляных камней, каменных напильников, футеровок трубных мельниц и точильных камней.
Триполи
Tripoli представляет собой кристаллический кремнезем с чрезвычайно мелким размером зерна (менее десяти микрометров). Коммерческий трепел представляет собой материал из почти чистого диоксида кремния, который используется для различных целей с мягким абразивом, включая: мыло, зубные пасты, составы для полировки металлов, составы для полировки ювелирных изделий и составы для полировки. Его можно использовать в качестве полироли при обработке камней в каменном барабане. Триполи также используется в фрикционных изделиях для тормозов, наполнителях эмалей, герметиках, пластмассах, красках, резине и огнеупорах.
| Другие минералы |
Найдите другие темы на Geology.com:
|
| ||
|
| ||
|
| ||
|
Применение кварца в различных отраслях промышленности
Введение
Кварц представляет собой твердый кристаллический минерал, состоящий из атомов кремния и кислорода (диоксид кремния). Это в основном один из самых известных и второй по распространенности минерал с множеством применений, найденных на земле. Он является основным компонентом горных пород (магматических, метаморфических и осадочных пород) и образуется при любых температурах. Кварц в чистом виде имеет прозрачный или белый цвет, но различные примеси в атомной решетке могут вызвать изменение цвета на фиолетовый, розовый, коричневый, черный, серый, зеленый, оранжевый, желтый, синий или красный, а в некоторых случаях, многоцветный.
Существуют различные разновидности кварца с различным использованием. Ниже приведены основные свойства кварца, которые делают его одним из самых полезных природных минералов.
- Некоторые кристаллы кварца обладают пьезоэлектрическими свойствами, то есть способностью генерировать электрический потенциал при механическом воздействии.
- Кварц является одним из самых твердых природных минералов и, следовательно, не подвержен коррозии.
- Имеет очень высокую температуру плавления и может выдерживать критически высокие температуры.
- Химически стабилен и не вступает в реакцию с другими химическими веществами и веществами.
- Кристаллы кварца визуально привлекательны и могут быть разных цветов. Хотя они прозрачны по своей природе, они бывают разных цветов в зависимости от наличия примесей.
Таким образом, из-за его распространенности, кристаллической природы, высоких термических и химических свойств кварц используется во многих крупномасштабных приложениях.
Применение кварца
Твердая, полируемая, кристаллическая и прочная природа кварца делает его отличным материалом для этой цели. Разновидности кварца, широко используемые в качестве ювелирных изделий и драгоценных камней, включают цитрин, аметист, аметрин, розовый кварц, авантюрин и опал. Кварц с микрокристаллической (криптокристаллической) структурой, такой как агат и яшма, также используется в качестве драгоценных камней.
2) Производство стекла
Стеклоделие – одно из основных применений кварца. Стекло производится из химического соединения, известного как диоксид кремния (SiO2) (бесцветное кристаллическое соединение, встречающееся в виде кварца, песка или кремня). Этот диоксид кремния (который должен быть на 99,9% исключительно чистым) плавится и охлаждается до желаемой формы или размера. Кристаллы кварца на оптической основе используются в производстве лазеров, микроскопов, телескопов, электронных датчиков и научных приборов.
В Индии почти половина потребляемого кварца приходится на стекольную промышленность. Кварцевый песок обычно используется в индийской стекольной промышленности для изготовления тарного стекла, листового стекла, листового стекла, специального стекла, стекловолокна, бутылок, столовой посуды и другой стеклянной посуды. Отрасли, поставляющие кварц, такие как Unique Crystal Mines LLP, поставляют большое количество кварцевого песка, который широко используется в индийской стекольной промышленности.
3) Наручные часы
Кристаллы кварца содержат осцилляторы, обладающие способностью вибрировать на точных частотах, что помогает регулировать движение часов, делая их точными часами. Кристаллы кварца обладают пьезоэлектрическим эффектом (способностью производить электричество при механическом воздействии), который также используется для контроля времени.
4) Материалы для литейного производства (металлолитейная промышленность)
Кварцевый песок часто смешивают со связующими веществами, такими как глина, смола, силикат натрия и масло, и используют для формования и литья металлов.
Такие свойства кварцевого песка, как высокая температура плавления, высокая прочность и огнеупорность, помогают в процессе литья металлов. Кроме того, микрокристаллический кварц используется для сглаживания грубых краев металлов после их резки, литья или сверления.
В литейной промышленности кварцевый песок также добавляют к расплавленным металлам для удаления примесей, в основном кислорода. Песок связывается с примесями и затем легко удаляется.
5) Огнеупорная промышленность
Кварцевый песок используется в производстве огнеупорных кирпичей из-за его абсолютной прочности и теплостойкости. Он также используется в качестве флюса для выплавки необработанных кромок на металлах после того, как они были отлиты, вырезаны или просверлены.
6) Абразивы
Благодаря своей твердости (тверже большинства природных минералов) и устойчивости к коррозии кварцевый песок считается прекрасным абразивом.
Кроме того, он используется для пескоструйной обработки, шлифовальных материалов для стекла, чистящих средств (порошок), а также для шлифовки и распиловки песка.
7) Нефтяная промышленность
Кварцевый песок вместе с водой и другими химическими веществами под высоким давлением подается в коренную породу через скважину. Высокое давление разрушает коренную породу, кварцевый песок нагнетается в трещины и удерживает ее на месте, создавая проход для потока природного газа из коренной породы в скважину. Этот процесс известен как гидроразрыв пласта.
8) Кухонные столешницы
Искусственный кварцевый камень, изготавливаемый промышленным способом из необработанного кварца, широко используется в качестве столешниц и плит в жилых и коммерческих зданиях.
Некоторые характеристики искусственных кварцевых камней отличают их от природных камней, таких как гранит и мрамор. Непористое свойство кварца делает его устойчивым к пятнам.
Следовательно, столешницы из кварца легко чистить, они не оставляют пятен, привлекательны и роскошны.
9) Инструменты для заточки
Новакулит, разновидность криптокристаллического или микрокристаллического кварца, используется для изготовления медицинских устройств для разрезов, режущего оружия и для заточки режущих инструментов на протяжении тысячелетий и по сей день. Заточки используются для заточки бритвы, а точильный камень или гладкий камень используются для заточки лезвий инструментов и ножей.
10) Тигли
Лабораторные тигли представляют собой контейнеры, используемые для хранения химикатов при проведении химических или термических испытаний. Кварц имеет очень высокую температуру плавления и химически инертен, поэтому из него изготавливают кварцевые тигли, которые используются в лабораториях для проведения химических реакций и испытаний. К преимуществам кварцевых тиглей относятся низкое расширение, термостойкость и отличная стабильность размеров.
Плавленый кварц, изготовленный из кварцевых гранул , обычно используется для изготовления таких сосудов.
11) Электроника
Как и в производстве наручных и часов, кварцевые кристаллы также используются в электронике, поскольку при изгибе или сжатии на их поверхности возникает ток. Кристаллы кварца использовались в течение многих лет, чтобы дать точную частоту для всех радиопередатчиков, радиоприемников, передатчиков GPS и компьютеров. Эта точность обусловлена тем фактом, что кристалл кварца не подвержен влиянию большинства растворителей и остается кристаллическим до сотен градусов по Фаренгейту.
12) Наполнитель
Кварцевый песок и молотый кварц (кварц в виде порошка) применяют в качестве наполнителя при производстве клеев, шпатлевок, красок, резины. Этот порошок обеспечивает такие свойства, как долговечность, химическая инертность, прочность и износостойкость.
Кварцевый песок используется в производстве тяги на железной дороге и в горнодобывающей промышленности из-за его прочности и крупных зерен, позволяющих свести к минимуму разрушение.
Он также используется при воссоздании полей для гольфа, волейбольных площадок, бейсбольных полей, детских песочниц и пляжей.
13) Керамическая промышленность
Кварцевый песок используется в керамической промышленности для изготовления керамической плитки. Кремнезем, присутствующий в песке, помогает придать белый цвет керамической посуде и помогает в изготовлении керамического тела.
14) Триполи
Также известный как гнилой камень, это высококачественный кристаллический кремнезем, обычно в виде порошка. Он используется для полировки ювелирных изделий, удаления пятен с дерева, в качестве наполнителя, в пластмассах, красках и резине, а также в производстве зубной пасты и мыла. Частицы трепела скорее округлые, чем острые, поэтому он считается мягким абразивом.
15) Синтетические кристаллы
Синтетические кристаллы выращивают в лабораториях.
Их искусственно производят путем растворения необработанного кремниевого диода (SiO2) в растворе щелочной воды при высокой температуре. Хотя этот процесс медленный, он обеспечивает кристаллы высокой чистоты и, как правило, высокого качества, которые почти не уступают природным кристаллам кварца. Кристаллы синтетического кварца устойчивы к кислотам, коррозии, высоким температурам, износу, ударам, сжатию, изгибу и инфильтрации.
Синтетические кристаллы используются в электронной, полупроводниковой и солнечной промышленности, в фотошаблонах и даже в инструментах для литографии.
Заключение
Кварц обладает определенными физическими, химическими и электрическими свойствами, которые делают его широко применимым в самых разных отраслях промышленности и секторах. От изготовления ювелирных изделий и драгоценных камней из-за его способности блестеть, до производства кирпича в огнеупорной промышленности из-за его физической прочности и часов из-за его пьезоэлектрических свойств, кварц находит применение в самых разных отраслях.
