תוֹכֶן
- מה זה קוורץ?
- היכן נמצא קוורץ?
- מהם השימושים לקוורץ?
- שימושים בקוורץ לייצור זכוכית
- שימושים בקוורץ כשוחקים
- שימושים בקוורץ כחול יציקה
- שימושים בתעשיית הנפט
- שימושים רבים בחול קוורץ אחר
- שימושים לגבישים קוורץ
- צורך בגבישים קוורץ סינטטיים
- קוורץ כאבן חן
- שימושים מיוחדים באבן סיליקה
- טריפולי
גבישי קוורץ: גבישי קוורץ "יהלומים" של הרקימר. מגוון קוורץ "ברור".
מה זה קוורץ?
קוורץ הוא תרכובת כימית המורכבת מסיליקון חלק אחד ושני חלקים חמצן. זה סיליקון דו חמצני (SiO2). זהו המינרל השופע ביותר שנמצא על פני כדור הארץ, ותכונותיו הייחודיות הופכות אותו לאחד החומרים הטבעיים השימושיים ביותר.
קוורץ קריסטל רוק: קוורץ שקוף "קריסטל רוק". דגימה זו מציגה את השבר הקונכואידי (שבר המייצר משטחים מעוקלים) האופייני למינרל. הדגימה רוחבה כארבעה סנטימטרים (סנטימטרים) ורוחבה ממינאס גרייס, ברזיל.
היכן נמצא קוורץ?
קוורץ הוא המינרל השופע והנפוץ ביותר שנמצא על פני כדור הארץ. הוא קיים ושופע בכל חלקי העולם. זה נוצר בכל הטמפרטורות. הוא שופע בסלעים דלקתיים, מטמורפיים ומשקעים. הוא עמיד מאוד בפני בליה מכנית וכימית כאחד. עמידות זו הופכת אותו למינרל הדומיננטי של פסגות ההר והמרכיב העיקרי של חוף, נהר וחול מדברי. קוורץ נמצא בכל מקום, בשפע ועמיד. פיקדונות בעלי ערך נמצאים ברחבי העולם.
קוורץ אמטיסט: קוורץ גבישי סגול מכונה "אמטיסט". כאשר הוא שקוף ואיכותי, הוא נחתך לרוב כאבן חן. הדגימה הזו רוחבת כארבעה סנטימטרים (10 סנטימטרים) ומגיעה מגואנאטו, מקסיקו.
אבן צור: פלינט הוא מגוון קוורץ מיקרו-גבישי או קריפטוקריסטלי. היא מתרחשת כגושים וגושים מוחיים ותדירות נמוכה יותר כמצב שכבתי. זה נשבר בעקביות עם שבר קונכואידי והיה אחד החומרים הראשונים ששימשו לייצור כלים על ידי אנשים מוקדמים. הם השתמשו בו להכנת כלי חיתוך. אחרי אלפי שנים אנשים ממשיכים להשתמש בזה. כיום הוא משמש כחוד החנית בכמה הכלים הכירורגיים הטובים ביותר. הדגימה הזו רוחבת כארבעה סנטימטרים (10 סנטימטרים) ומגיעה מצוקי דובר, אנגליה.
ראשי חץ צור צור אחד השימושים הראשונים של קוורץ, בצורת צור, היה ייצור חפצים חדים כגון להבי סכין, מגרדים ונקודות השלכה כמו ראשי החץ המוצגים למעלה. תמונה של זכויות יוצרים / לזלי בנקס.
מהם השימושים לקוורץ?
קוורץ הוא אחד החומרים הטבעיים השימושיים ביותר. ניתן לקשר את התועלת שלה לתכונות הפיזיקליות והכימיות שלה. יש לו קשיות של שבעה בסולם מוהס מה שהופך אותו לעמיד מאוד. זה במגע כימי במגע עם רוב החומרים. יש לו תכונות חשמליות ועמידות בחום שהופכות אותו לבעל ערך במוצרים אלקטרוניים. הברק, הצבע והסרעפיות שלו הופכים אותו לשימושי כאבן חן וגם לייצור זכוכית.
שימושים בקוורץ לייצור זכוכית
תהליכים גאולוגיים הפקידו מדי פעם חולות המורכבים כמעט מ -100% גרגרי קוורץ. משקעים אלה זוהו ויוצרו כמקורות לחול סיליקה בעל טוהר גבוה. חולות אלה משמשים בתעשיית הזכוכית. חול קוורץ משמש לייצור זכוכית מיכל, זכוכית צלחת שטוחה, זכוכית מיוחדת ופיברגלס.
חלונות זכוכית קוורץ: ייצור זכוכית הוא אחד השימושים העיקריים של קוורץ. תמונה של זכויות יוצרים / Chinaface.
חרוזי ג'ספר: קוורץ משמש לרוב בתכשיטים או כאבן חן. חרוזי ג'ספר אלו הם דוגמה לקוורץ המשמש כאבן חן.
חול זכוכית קוורץ: אבן חול קוורץ בטוהר גבוהה המתאימה לייצור זכוכית באיכות גבוהה. "חול זכוכית" הוא אבן חול המורכבת כמעט כולה מדגני קוורץ. כאן תמונה של אבן החול של אוריסקני מהנקוק, מערב וירג'יניה. בכמה מיקומים, האוריסקני הוא מעל 99% קוורץ טהור. חלק גדול ממנו שימש לזכוכית מיכל, אך חלקו נבחר לשימוש בייצור עדשות לטלסקופים הגדולים ביותר. הדגימה היא בערך ארבעה סנטימטרים.
קוורץ אוונטורין כחול: אוונטורין הוא מגוון צבעוני של קוורץ המכיל בתוכו שפע של תוספות של מינרלים כמו נציץ או המטיט. לעתים קרובות הוא נחתך ומלוטש לשימוש כאבן נוי. הצבעים הנפוצים לאוונטורין הם ירוק, כתום וכחול. הדגימה הזו רוחבת כארבעה סנטימטרים (10 סנטימטרים) ומגיעה מהודו.
שימושים בקוורץ כשוחקים
הקשיות הגבוהה של קוורץ, שבע בסולם מוהס, מקשה על מרבית החומרים הטבעיים האחרים. ככזה זהו חומר שוחק מצוין. חולות קוורץ וחול סיליקה טחון דק משמשים להתזת חול, לניקוי חומרי ניקוי, לטחינת חומרים, ולחצץ לליטוש ולניסור.
שימושים בקוורץ כחול יציקה
קוורץ עמיד מאוד גם כימיקלים וגם לחום. לכן הוא משמש לעתים קרובות כחול יציקה. עם טמפרטורת התכה גבוהה יותר מרוב המתכות, ניתן להשתמש בה לתבניות וליבות של עבודות יציקה נפוצות. לבנים חסיני אש עשויים לרוב מחול קוורץ בגלל עמידות החום הגבוהה שלו. חול קוורץ משמש גם כשטף בהתכת מתכות.
עץ סיליקי: עץ "מאובן" המושתל נוצר כאשר מסתננים פסולת צמחית קבורה עם מים נושאי מינרלים המשקעים קוורץ. קוורץ זה ממלא את החללים בתוך העץ ולעתים קרובות מחליף את הרקמות העדיות. הדגימה הזו רוחבת כארבעה סנטימטרים (סנטימטרים) ורוחבה ממחוז יומה, אריזונה.
שימושים בתעשיית הנפט
לחול קוורץ יש עמידות גבוהה בפני ריסוק. בתעשיית הנפט, גרסאות חול מאולצות בארות נפט וגז בלחצים גבוהים מאוד בתהליך המכונה שבר הידראולי. לחץ גבוה זה שובר את אבני המאגר, ושיפולי החולי מזריקים לשברים. גרגרי החול העמידים מחזיקים את השברים פתוחים לאחר שחרור הלחץ. שברים פתוחים אלו מקלים על זרימת הגז הטבעי לתוך נשא הבאר.
הדרך הטובה ביותר ללמוד על מינרלים היא ללמוד עם אוסף של דגימות קטנות שתוכלו לטפל בהן, לבחון ולהתבונן בתכונותיהן. אוספי מינרלים זולים זמינים בחנות.
צ'רט: צ'רט הוא קוורץ מיקרו-גבישי או קריפטוקרישטלי. היא מתרחשת כגושים וגושים מוחיים ותדירות נמוכה יותר כמצב שכבתי. הדגימה הזו רוחבת כארבעה סנטימטרים (10 סנטימטרים) ומגיעה מג'ופלין, מיזורי.
שימושים רבים בחול קוורץ אחר
חול קוורץ משמש כמילוי בייצור גומי, צבע וממרק. גרגרי קוורץ המוקרנים ונשטפים משמשים כמדיות פילטר וגרגרי קירוי. חולות קוורץ משמשים למתיחה בתעשיות הרכבות והכרייה. חולות אלה משמשים גם לבילוי על מגרשי גולף, מגרשי כדורעף, מגרשי בייסבול, ארגזי חול לילדים וחופים.
קריסטל קוורץ: קריסטל קוורץ "יהלום" של הרקימר בדולוסטון. הדגימה הזו היא בערך שישה סנטימטרים (לרוחבה של עשרה סנטימטרים) ומגיעה ממיידוויל, ניו יורק.
שימושים לגבישים קוורץ
אחת התכונות המדהימות של קוורץ היא היכולת של גבישיםיה לרטוט בתדרים מדויקים. תדרים אלה מדויקים עד כי ניתן להשתמש בגבישים קוורץ לייצור מכשירים וציוד שמירת זמן מדויקים ביותר שיכולים להעביר אותות רדיו וטלוויזיה בתדרים מדויקים ויציבים.
המכשירים הזעירים המשמשים למטרות אלה מכונים "מתנדים גבישיים". מתנד הקריסטל הראשון פותח בשנות העשרים של המאה העשרים, ורק עשרים שנה לאחר מכן נדרשו עשרות מיליונים מהם בכל שנה כדי לספק את הצבא במהלך מלחמת העולם השנייה.כיום מיליארדי קריסטלים קוורץ משמשים לייצור מתנדים לשעונים, שעונים, מכשירי רדיו, טלוויזיות, משחקים אלקטרוניים, מחשבים, טלפונים סלולריים, מכשירים אלקטרוניים וציוד GPS.
מגוון רחב של שימושים פותחו גם לקריסטלים קוורץ בדרגה אופטית. הם משמשים לייצור עדשות, חלונות ומסננים מיוחדים המשמשים בלייזרים, מיקרוסקופים, טלסקופים, חיישנים אלקטרוניים ומכשירים מדעיים. החומר של חול החוף הוא כיום החומר של המכשירים האלקטרוניים המתקדמים בעולם.
צורך בגבישים קוורץ סינטטיים
במהלך שנות העשרים הדרישה לקריסטלים קוורץ באיכות גבוהה האיצה כל כך מהר עד שפעולות הכרייה ברחבי העולם לא הצליחו לספק להם בכמויות נאותות. למרבה המזל, צורך זה התגשם במהלך מלחמת העולם השנייה, והתעשייה הצבאית והפרטית החלה לעבוד על שיטות לגידול גבישי קוורץ סינטטיים כדי לעמוד בדרישות המיוחדות של השימוש באופטיקה ואלקטרוניקה.
כיום, מרבית גבישי קוורץ המשמשים ברכיבים אלקטרוניים ומכשירים אופטיים מגדלים במעבדות במקום מיוצרים ממכרות. מרבית המעבדות מגדלות את גבישיהן בשיטות המבוססות על התהליך הגאולוגי של פעילות הידרותרמית. הגבישים הסינתטיים מגדלים בטמפרטורות גבוהות ממים מחוממים-על העשירים בסיליקה מומסת. ניתן לגדל גבישים מיוצרים אלה בצורות, גדלים וצבעים התואמים את צרכי תהליכי הייצור. עלות גידול גבישי קוורץ סינטטיים תחרותית עם כרייה, והגבול היחיד בייצור הוא הזמינות של ציוד לגידול גבישים.
אמטרין: אבן ביקולור המשלבת סיטרין מוזהב ואמטיסט סגול. פנינה זו גודלה 8x10 מ"מ.
קוורץ כאבן חן
קוורץ עושה אבן חן מעולה. הוא קשה, עמיד, ובדרך כלל מקבל פוליש מבריק. זנים פופולריים של קוורץ הנמצאים בשימוש נרחב כאבני חן כוללים: אמטיסט, סיטרין, ורד קוורץ, קוורץ מעושן ואוונטורין. אגת וג'ספר הם גם זנים של קוורץ עם מבנה מיקרו-גבישי.
רוז קוורץ: קוורץ ורד שקוף במחוספס.
חרוזי קוורץ: חרוזים קוורץ ורודים חתוכים ומלוטשים. קוטר כל חרוז הוא כעשרה מילימטרים.
נובקוליט הוא מגוון קוורץ צפוף וקריפטוקרישטני עם מרקם דק ואחיד מאוד. כקוורץ, יש לו קשיות של 7 (קשה יותר מפלדה) ומשמש כ"אבן משחזת "לחידוד סכינים.
שימושים מיוחדים באבן סיליקה
"אבן סיליקה" הוא מונח תעשייתי לחומרים כמו קוורץ, נובקוליט וסלעי קוורץ מיקרו-קריסטליים אחרים. אלה משמשים לייצור כלי שוחקים, אמצעי גרימה, אבני שחיקה, חוטים, אבני שמן, תיקי אבן, ספינות טחנות ואבני אבן.
טריפולי
טריפולי הוא סיליקה קריסטלית בגודל תבואה עדין במיוחד (פחות מעשרה מיקרומטר). טריפולי מסחרי הוא חומר סיליקה כמעט טהור שמשמש למגוון מטרות שוחקים קלות הכוללות: סבונים, משחות שיניים, תרכובות ליטוש מתכת, תרכובות ליטוש תכשיטים ותרכובות מרגיזות. זה יכול לשמש פוליש בעת הכנת אבנים מעוטות בתוך כוס סלע. טריפולי משמש גם במוצרי חיכוך בלמים, חומרי מילוי באמייל, תרכובות איטום, פלסטיק, צבע, גומי וחסיני אש.