Turinys
- Kas yra kvarcas?
- Kur rastas kvarcas?
- Kaip galima naudoti kvarcą?
- Kvarco panaudojimas stiklo gamyboje
- Kvarco kaip šlifavimo priemonės naudojimo būdai
- Kvarco kaip liejimo smėlio panaudojimas
- Naudojimas naftos pramonėje
- Daugelis kitų kvarcinio smėlio naudojimo būdų
- Panaudojimas kvarco kristalams
- Sintetinių kvarco kristalų poreikis
- Kvarcas kaip brangakmenis
- Specialus silicio akmens naudojimas
- Tripolis
Kvarco kristalai: Herkimerio „Diamond“ kvarco kristalai. Skaidri kvarco „roko krištolo“ įvairovė.
Kas yra kvarcas?
Kvarcas yra cheminis junginys, susidedantis iš vienos dalies silicio ir dviejų dalių deguonies. Tai silicio dioksidas (SiO2). Tai yra gausiausias mineralas, randamas Žemės paviršiuje, ir dėl savo unikalių savybių jis yra vienas iš naudingiausių natūralių medžiagų.
Akmens krištolo kvarcas: Skaidrus „roko krištolo“ kvarcas. Šis pavyzdys parodo mineralui būdingą sumušimą (lūžį, dėl kurio susidaro išlenkti paviršiai). Mėginys yra maždaug keturių colių (dešimt centimetrų) skersmens ir yra iš Minas Geraiso, Brazilijos.
Kur rastas kvarcas?
Kvarcas yra gausiausias ir labiausiai paplitęs mineralas, randamas Žemės paviršiuje. Jo yra gausu visose pasaulio vietose. Jis formuojasi esant bet kokiai temperatūrai. Jo gausu dumblinėse, metamorfinėse ir nuosėdinėse uolienose. Jis yra labai atsparus mechaniniams ir cheminiams orams. Šis patvarumas daro jį dominuojančiu kalnų viršūnių mineralu ir pagrindine paplūdimio, upių ir dykumos smėlio sudedamąja dalimi. Kvarcas yra visur esantis, gausus ir patvarus. Kalnakasybos indėliai randami visame pasaulyje.
Ametistinis kvarcas: Violetinis kristalinis kvarcas yra žinomas kaip „ametistas“. Kai skaidrus ir aukštos kokybės, jis dažnai pjaustomas kaip brangakmenis. Šis pavyzdys yra maždaug keturių colių (dešimties centimetrų) skersmens ir yra iš Guanajuato, Meksikoje.
Titnagas: Titnakas yra įvairus mikrokristalinis arba kriptokristalinis kvarcas. Jis atsiranda kaip mazgeliai ir konkrečios masės, rečiau - kaip sluoksniuotos nuosėdos. Jis nuolat lūžta su sumušimu ir buvo viena iš pirmųjų medžiagų, kurią įrankiai gamino ankstyvieji žmonės. Jie tai panaudojo pjovimo įrankiams gaminti. Po tūkstančių metų žmonės tuo ir naudojasi. Šiuo metu jis yra naudojamas kaip pažangiausi kai kurie geriausi chirurginiai įrankiai. Šis pavyzdys yra maždaug keturių colių (dešimt centimetrų) skersmens ir yra iš Doverio uolų, Anglijos.
Kvarco titnago rodyklių galvutės: Vienas iš pirmųjų kvarco naudojimo būdų, titnago pavidalu, buvo aštrių daiktų, tokių kaip peilio ašmenys, grandikliai, ir sviedinių taškų, tokių kaip aukščiau pavaizduotos strėlės, gamyba. Vaizdo autorių teisės „iStockphoto“ / „Leslie Banks“.
Kaip galima naudoti kvarcą?
Kvarcas yra viena iš naudingiausių natūralių medžiagų. Jo naudingumą galima susieti su jo fizinėmis ir cheminėmis savybėmis. „Mohs Scale“ kietumas yra septyni, todėl jis yra labai patvarus. Jis chemiškai inertiškas, liečiantis daugumai medžiagų. Jis pasižymi elektrinėmis savybėmis ir atsparumu karščiui, todėl daro jį vertingu elektroniniuose gaminiuose. Dėl savo blizgesio, spalvos ir diafadentiškumo jis yra naudingas kaip brangakmenis, taip pat gaminant stiklą.
Kvarco panaudojimas stiklo gamyboje
Geologiniai procesai retkarčiais nusėdo smėlį, sudarytą iš beveik 100% kvarco grūdų. Šios sankaupos buvo identifikuotos ir pagamintos kaip labai gryno silicio smėlio šaltiniai. Šie smėliai naudojami stiklo pramonėje. Kvarcinis smėlis naudojamas gaminant konteinerius iš stiklo, plokščią stiklo plokštę, specialųjį stiklą ir stiklo pluoštą.
Kvarciniai stiklo langai: Stiklo gamyba yra vienas iš pagrindinių kvarco naudojimo būdų. Vaizdo autorių teisės „iStockphoto“ / „Chinaface“.
Jasper karoliukai: Kvarcas dažnai naudojamas papuošaluose arba kaip brangakmenis. Šie jaspio karoliukai yra kvarco, naudojamo kaip brangakmenis, pavyzdys.
Kvarco stiklo smėlis: Aukšto grynumo kvarcinis smiltainis, tinkantis aukštos kokybės stiklui gaminti. Stiklinis smėlis yra smiltainis, kurį beveik visiškai sudaro kvarco grūdai. Čia pavaizduotas Oriskany smiltainio pavyzdys iš Hancock, Vakarų Virdžinijos valstijos. Keliose vietose Oriskany grynas kvarcas sudaro daugiau kaip 99%. Didžioji jo dalis buvo panaudota konteinerių stiklams, tačiau dalis jų buvo parinkti naudoti gaminant objektyvus didžiausiems teleskopams. Mėginys yra maždaug keturių colių (dešimt centimetrų skersmens).
Mėlynasis aventurino kvarcas: Aventurinas yra spalvinga kvarco įvairovė, kurioje gausu blizgančių mineralų, tokių kaip žėručio ar hematito, inkliuzų. Jis dažnai pjaustomas ir šlifuojamas naudoti kaip dekoratyvinis akmuo. Įprastos aventurino spalvos yra žalia, oranžinė ir mėlyna. Šis pavyzdys yra maždaug keturių colių (dešimt centimetrų) skersmens ir yra iš Indijos.
Kvarco kaip šlifavimo priemonės naudojimo būdai
Didelis kvarco kietumas, septynios pagal Mohso skalę, daro jį kietesnį nei dauguma kitų natūralių medžiagų. Iš esmės tai yra puiki abrazyvinė medžiaga. Kvarcinis smėlis ir smulkiai sumaltas silicio dioksido smėlis yra naudojami smėlio pūtimui, valymo priemonių šveitimui, šlifavimo priemonėms, šlifavimui ir pjovimui.
Kvarco kaip liejimo smėlio panaudojimas
Kvarcas yra labai atsparus cheminėms medžiagoms ir šilumai. Todėl jis dažnai naudojamas kaip liejimo smėlis. Kai lydymosi temperatūra yra aukštesnė nei daugelio metalų, jis gali būti naudojamas įprastų liejinių liejimo formoms ir šerdims. Ugniai atsparios plytos dažnai gaminamos iš kvarcinio smėlio dėl didelio atsparumo karščiui. Kvarcinis smėlis taip pat naudojamas kaip metalas lydant.
Silikatinė mediena: Silikifikuota „susitrynusi“ mediena susidaro, kai palaidotos augalų nuolaužos yra infiltruojamos mineralus turinčiais vandenimis, kurie nusodina kvarcą. Šis kvarcas užpildo ertmes medienoje ir dažnai pakeičia sumedėjusius audinius. Šis pavyzdys yra maždaug keturių colių (dešimt centimetrų) skersmens ir yra iš Yuma County, Arizonos.
Naudojimas naftos pramonėje
Kvarcinis smėlis pasižymi dideliu atsparumu trupinimui. Naftos pramonėje smėlio suspensijos naftos ir dujų gręžiniuose yra naudojamos aukšto slėgio sąlygomis, žinomos kaip hidraulinis ardymas. Šis aukštas slėgis suskaido rezervuaro uolienas, o smėlio srutos suleidžia į lūžius. Patvarūs smėlio grūdeliai sulaužys lūžius, kai slėgis bus paleistas. Šie atviri lūžiai palengvina gamtinių dujų srautą į šulinio angą.
Geriausias būdas sužinoti apie mineralus yra mokytis iš mažų pavyzdžių, kuriuos galite tvarkyti, ištirti ir stebėti jų savybes. Nebrangios mineralų kolekcijos yra parduotuvėje.
Chertas: Chertas yra mikrokristalinis arba kriptokristalinis kvarcas. Jis atsiranda kaip mazgeliai ir konkrečios masės, rečiau - kaip sluoksniuotos nuosėdos. Šis pavyzdys yra maždaug keturių colių (dešimt centimetrų) skersmens ir yra iš Joplino, Misūrio valstijos.
Daugelis kitų kvarcinio smėlio naudojimo būdų
Kvarcinis smėlis naudojamas kaip užpildas gaminant gumą, dažus ir glaistus. Atsijoti ir išplauti, kruopščiai išmatuoti kvarco grūdai naudojami kaip filtrų terpė ir stogo granulės. Kvarcinis smėlis naudojamas traukai geležinkelio ir kalnakasybos pramonėje. Šie smėliai taip pat naudojami poilsiui golfo aikštynuose, tinklinio aikštelėse, beisbolo aikštėse, vaikų smėlio dėžėse ir paplūdimiuose.
Kvarco kristalas: Herkimerio „Deimantinis“ kvarco kristalas iš dolomito. Šis pavyzdys yra maždaug šešių colių (penkiolikos centimetrų) skersmens ir yra iš Middleville, Niujorke.
Panaudojimas kvarco kristalams
Viena iš nuostabiausių kvarco savybių yra jo kristalų galimybė vibruoti tiksliais dažniais. Šie dažniai yra tokie tikslūs, kad kvarco kristalai gali būti naudojami ypač tiksliems laiko apskaitos prietaisams ir įrangai gaminti, kurie gali perduoti radijo ir televizijos signalus tiksliais ir stabiliais dažniais.
Šiems tikslams naudojami mažyčiai prietaisai yra žinomi kaip „kristaliniai generatoriai“. Pirmieji krištoliniai generatoriai buvo sukurti 1920-aisiais, o praėjus vos dvidešimčiai metų dešimčių milijonų jų prireikė kasmet aprūpinti kariuomene Antrojo pasaulinio karo metu.Šiandien milijardai kvarco kristalų yra naudojami laikrodžių, laikrodžių, radijo imtuvų, televizorių, elektroninių žaidimų, kompiuterių, mobiliųjų telefonų, elektroninių skaitiklių ir GPS įrangos generatoriams gaminti.
Taip pat buvo sukurta daugybė optinio kvarco kristalų naudojimo būdų. Jie naudojami gaminant specializuotus lęšius, langus ir filtrus, naudojamus lazeriuose, mikroskopuose, teleskopuose, elektroniniuose davikliuose ir moksliniuose prietaisuose. Paplūdimio smėlio medžiaga dabar yra pažangiausių pasaulyje elektroninių prietaisų medžiaga.
Sintetinių kvarco kristalų poreikis
Dešimtajame dešimtmetyje aukštos kokybės kvarco kristalų paklausa taip sparčiai augo, kad kasybos operacijos visame pasaulyje negalėjo tiekti jų tinkamu kiekiu. Laimei, šis poreikis buvo įgyvendintas per Antrąjį pasaulinį karą, o karinė ir privačioji pramonė pradėjo kurti sintetinių kvarco kristalų auginimo metodus, kad būtų patenkinti specialūs optinio ir elektroninio naudojimo reikalavimai.
Šiandien dauguma kvarco kristalų, naudojamų elektroniniuose komponentuose ir optiniuose prietaisuose, auginami laboratorijose, o ne gaminami iš kasyklų. Daugelis laboratorijų savo kristalus augina naudodamos metodus, pagrįstus hidroterminio aktyvumo geologiniu procesu. Sintetiniai kristalai auginami aukštoje temperatūroje iš perkaitinto vandens, kuriame gausu ištirpusio silicio dioksido. Šie pagaminti kristalai gali būti auginami formų, dydžių ir spalvų, atitinkančių gamybos proceso poreikius. Sintetinių kvarco kristalų auginimo išlaidos yra konkurencingos kasybos srityje, o vienintelė gamybos riba yra kristalų auginimo įrangos prieinamumas.
Ametrina: Bicolor akmuo, sujungiantis auksinį citriną ir purpurinį ametistą. Šis perlas yra maždaug 8x10 mm.
Kvarcas kaip brangakmenis
Kvarcas yra puikus brangakmenis. Jis yra kietas, patvarus ir paprastai priima puikų blizgesį. Populiarios kvarco veislės, plačiai naudojamos kaip brangakmeniai, yra šios: ametistas, citrinas, rožių kvarcas, dūminis kvarcas ir aventurinas. Agatas ir jaspis taip pat yra kvarco, turinčio mikrokristalinę struktūrą, veislės.
Rožių kvarcas: Nepermatomas rožinis kvarcas.
Rožinio kvarco karoliukai: Permatomas rožių kvarcas - supjaustyti ir poliruoti karoliukai. Kiekvienas karoliukas yra maždaug dešimties milimetrų skersmens.
Novakulitas yra tanki, kriptokristalinė kvarco veislė, turinti smulkiagrūdę ir labai vienodą tekstūrą. Kaip kvarcas, jo kietumas yra 7 (kietesnis už plieną) ir jis naudojamas kaip „kietiklis“ peilių galandimui.
Specialus silicio akmens naudojimas
„Silikačio akmuo“ yra pramoninis terminas medžiagoms, tokioms kaip kvarcitas, novakulitas ir kitos mikrokristalinės kvarco uolienos. Jie naudojami šlifavimo įrankiams, nušlifavimo medžiagoms, šlifavimo akmenims, akmenims, tepaliniams akmenims, akmens luitams, vamzdžių frezavimo įdėklams ir peteliškėms gaminti.
Tripolis
Tripolis yra ypač mažo grūdo kristalinis silicio dioksidas (mažesnis nei dešimt mikrometrų). Komercinis tripolis yra beveik gryna silicio dioksido medžiaga, naudojama įvairiems švelniems abrazyviniams tikslams, įskaitant: muilus, dantų pastas, metalų poliravimo junginius, papuošalų blizginimo junginius ir šlifavimo junginius. Jis gali būti naudojamas kaip poliravimo priemonė, gaminant nukritusius akmenis uolienų džiovintuve. Tripolis taip pat naudojamas stabdžių trinties produktuose, emalio užpilduose, glaistymo mišiniuose, plastiko, dažų, gumos ir ugniai atspariose medžiagose.