Indhold
- Hvad er kvarts?
- Hvor findes kvarts?
- Hvad er brugen af kvarts?
- Anvendelser af kvarts i glasfremstilling
- Anvendelser af kvarts som slibende
- Anvendelse af kvarts som støbesand
- Anvendelser inden for olieindustrien
- Mange andre kvartssand bruges
- Anvendelser til kvartsskrystaller
- Et behov for syntetiske kvartskrystaller
- Kvarts som en ædelsten
- Speciel anvendelse af silica sten
- Tripoli
Kvartskrystaller: Herkimer "Diamond" kvarts krystaller. En klar "rock crystal" variation af kvarts.
Hvad er kvarts?
Kvarts er en kemisk forbindelse, der består af en del silicium og to dele ilt. Det er siliciumdioxid (SiO2). Det er det mest rigelige mineral, der findes på jordoverfladen, og dets unikke egenskaber gør det til et af de mest nyttige naturlige stoffer.
Rock crystal kvarts: Gennemsigtig "rock crystal" kvarts. Dette eksemplet viser den konkoidale fraktur (brud, der producerer buede overflader), der er karakteristisk for mineralet. Prøven er cirka ti centimeter på tværs og er fra Minas Gerais, Brasilien.
Hvor findes kvarts?
Kvarts er det mest rigelige og udbredte mineral, der findes på jordoverfladen. Det er til stede og rigeligt i alle dele af verden. Det dannes ved alle temperaturer. Det er rigeligt med stødende, metamorfe og sedimentære klipper. Det er meget modstandsdygtigt over for både mekanisk og kemisk forvitring. Denne holdbarhed gør det til det dominerende mineral af bjergtoppe og den primære bestanddel af strand, flod og ørken sand. Kvarts er allestedsnærværende, rigeligt og holdbart. Minable indskud findes over hele verden.
Ametyst kvarts: Purple krystallinsk kvarts er kendt som "amethyst." Når den er gennemsigtig og af høj kvalitet, skæres den ofte som en ædelsten. Dette eksemplar er cirka ti centimeter på tværs og er fra Guanajuato, Mexico.
Flint: Flint er en række mikrokrystallinsk eller kryptokrystallinsk kvarts. Det forekommer som knuder og konkretionære masser og sjældnere som en lagdelt aflejring. Det bryder konsekvent med en konkokal brud og var et af de første materialer, der blev brugt til at fremstille værktøjer af de tidlige mennesker. De brugte det til at fremstille skæreværktøjer. Efter tusinder af år fortsætter folk med at bruge det. Det bruges i øjeblikket som forkant i nogle af de fineste kirurgiske værktøjer. Dette eksemplar er ca. ti centimeter på tværs og er fra Dover Cliffs, England.
Kvartsflintpilspidser: En af de første anvendelser af kvarts, i form af flint, var fremstilling af skarpe genstande såsom knivblader, skrabere og projektilpunkter såsom pilespidserne vist ovenfor. Billede copyright / Leslie Banks.
Hvad er brugen af kvarts?
Kvarts er et af de mest nyttige naturlige materialer. Dets anvendelighed kan knyttes til dets fysiske og kemiske egenskaber. Det har en hårdhed på syv på Mohs-skalaen, hvilket gør den meget holdbar. Det er kemisk inert i kontakt med de fleste stoffer. Det har elektriske egenskaber og varmemodstand, der gør det værdifuldt i elektroniske produkter. Dens glans, farve og diaphaneity gør det nyttigt som en ædelsten og også til fremstilling af glas.
Anvendelser af kvarts i glasfremstilling
Geologiske processer har lejlighedsvis deponeret sand, der er sammensat af næsten 100% kvartskorn. Disse aflejringer er identificeret og produceret som kilder til silicasand med høj renhed. Disse sand anvendes i glasfremstillingsindustrien. Kvartssand bruges til produktion af containerglas, fladt pladeglas, specialglas og glasfiber.
Vinduer af kvartsglas: Glasfremstilling er en af de primære anvendelser af kvarts. Billede copyright / Chinaface.
Jasper perler: Kvarts bruges ofte i smykker eller som en ædelsten. Disse jaspisperler er et eksempel på kvarts, der bruges som ædelsten.
Kvartsglas sand: Høj renhed kvartssandsten egnet til fremstilling af høj kvalitet glas. "Glas sand" er en sandsten, der næsten udelukkende er sammensat af kvartskorn. På billedet her er et eksemplar af Oriskany Sandstone fra Hancock, West Virginia. På få steder er Oriskany over 99% ren kvarts. Meget af det er blevet brugt til containerglas, men noget af det er valgt til brug i fremstilling af linser til de største teleskoper. Prøven er cirka fire centimeter (ti centimeter på tværs).
Blå aventurinkvarts: Aventurine er en farverig række kvarts, der indeholder rigelige skinnende indeslutninger af mineraler såsom glimmer eller hæmatit. Det klippes og poleres ofte til brug som prydsten. Almindelige farver for aventurin er grøn, orange og blå. Dette eksemplar er ca. ti centimeter på tværs og er fra Indien.
Anvendelser af kvarts som slibende
Den høje hårdhed af kvarts, syv på Mohs-skalaen, gør det sværere end de fleste andre naturlige stoffer. Som sådan er det et fremragende slibemateriale. Kvartsand og finmalet silicasand bruges til sandblæsning, rengøringsrensere, slibemedier og korn til slibning og savning.
Anvendelse af kvarts som støbesand
Kvarts er meget modstandsdygtig over for både kemikalier og varme. Det bruges derfor ofte som støbesand. Med en smeltetemperatur højere end de fleste metaller, kan den bruges til forme og kerner i almindeligt støberiarbejde. Ildfast mursten er ofte lavet af kvartssand på grund af dets høje varmemodstand. Kvartssand bruges også som en flux i smeltning af metaller.
Silicificeret træ: Silicificeret "forstenet" træ dannes, når nedgravet planteaffald infiltreres med mineralbærende vand, der udfælder kvarts. Dette kvarts udfylder hulrummet i træet og erstatter ofte de træagtige væv. Dette eksemplar er ca. ti centimeter på tværs og er fra Yuma County, Arizona.
Anvendelser inden for olieindustrien
Kvartssand har en høj modstand mod at blive knust. I olieindustrien tvinges sandopslæmninger ned olie- og gasbrønde under meget høje tryk i en proces, der kaldes hydraulisk brud. Dette højtryksbrud spreder reservoiret, og den sandede gylle sprøjter ind i brudene. De holdbare sandkorn holder brudene åbne, efter at trykket er frigivet. Disse åbne frakturer letter strømningen af naturgas ind i brøndboringen.
Den bedste måde at lære om mineraler er at studere med en samling af små prøver, som du kan håndtere, undersøge og observere deres egenskaber. Billig mineralsk samling er tilgængelig i butikken.
Chert: Chert er en mikrokrystallinsk eller kryptokrystallinsk kvarts. Det forekommer som knuder og konkretionære masser og sjældnere som en lagdelt aflejring. Dette eksemplar er ca. ti centimeter på tværs og er fra Joplin, Missouri.
Mange andre kvartssand bruges
Kvartssand bruges som fyldstof til fremstilling af gummi, maling og spartelmasse. Screenet og vasket, omhyggeligt størrelse kvartskorn anvendes som filtermedier og tagdækningskorn. Kvartsand bruges til trækkraft i jernbane- og minesektoren. Disse sand anvendes også til rekreation på golfbaner, volleyballbaner, baseballbaner, børnesandkasser og strande.
Kvarts krystal: En Herkimer "Diamond" kvarts krystal i doloston. Dette eksemplar er cirka fem centimeter på tværs og er fra Middleville, New York.
Anvendelser til kvartsskrystaller
En af de mest fantastiske egenskaber ved kvarts er dens krystalleres evne til at vibrere ved nøjagtige frekvenser. Disse frekvenser er så præcise, at kvartskrystaller kan bruges til at fremstille ekstremt nøjagtige tidsbestandige instrumenter og udstyr, der kan transmittere radio- og tv-signaler med nøjagtige og stabile frekvenser.
De små enheder, der blev brugt til disse formål, er kendt som ”krystaloscillatorer.” De første krystaloscillatorer blev udviklet i 1920'erne, og blot tyve år senere var der behov for titusinder af millioner hvert år for at forsyne militæret under 2. verdenskrig.I dag bruges milliarder af kvartskrystaller til at fremstille oscillatorer til ure, ure, radioer, fjernsyn, elektroniske spil, computere, mobiltelefoner, elektroniske målere og GPS-udstyr.
En bred vifte af anvendelser er også blevet udviklet til optisk kvalitet kvarts krystaller. De bruges til at fremstille specialiserede linser, vinduer og filtre, der bruges i lasere, mikroskoper, teleskoper, elektroniske sensorer og videnskabelige instrumenter. Materialet med strandsand er nu materialet i verdens mest avancerede elektroniske enheder.
Et behov for syntetiske kvartskrystaller
I løbet af 1900-tallet accelererede efterspørgslen efter kvartskrystaller af høj kvalitet så hurtigt, at minedrift over hele verden ikke var i stand til at levere dem i tilstrækkelige mængder. Heldigvis blev dette behov realiseret under 2. verdenskrig, og den militære og private industri begyndte at arbejde på metoder til at dyrke syntetiske kvartskrystaller for at imødekomme de specielle krav til optisk og elektronisk brug.
I dag dyrkes de fleste af kvartskrystaller, der bruges i elektroniske komponenter og optiske instrumenter i laboratorier i stedet for produceret fra miner. De fleste af laboratorierne dyrker deres krystaller ved hjælp af metoder baseret på den geologiske proces med hydrotermisk aktivitet. De syntetiske krystaller dyrkes ved høje temperaturer fra overophedede vand, der er rige på opløst silica. Disse fremstillede krystaller kan dyrkes i former, størrelser og farver, der svarer til behovene i fremstillingsprocesserne. Omkostningerne ved dyrkning af syntetiske kvartskrystaller er konkurrencedygtige med minedrift, og den eneste grænse for produktion er tilgængeligheden af krystalvækstudstyr.
Ametrine: En bicolor sten, der kombinerer gylden citrin og lilla ametyst. Denne perle måler cirka 8x10 mm.
Kvarts som en ædelsten
Kvarts er en fremragende ædelsten. Det er hårdt, holdbart og accepterer normalt en strålende polering. Populære sorter af kvarts, der er almindeligt anvendt som perler inkluderer: ametyst, citrin, rosekvarts, røgende kvarts og aventurin. Agat og jaspis er også sorter af kvarts med en mikrokrystallinsk struktur.
Rose kvarts: Gennemsigtig rosekvarts i det uslebne.
Rose kvartsperler: Gennemsigtig rosekvartsskårne og polerede perler. Hver perle er cirka ti millimeter i diameter.
novaculit er en tæt, kryptokrystallinsk variation af kvarts med en finkornet og meget ensartet struktur. Som kvarts har den en hårdhed på 7 (hårdere end stål) og bruges som en "kalksten" til slibning af knive.
Speciel anvendelse af silica sten
"Silicasten" er en industriel betegnelse for materialer såsom kvartsit, novaculit og andre mikrokrystallinske kvartssten. Disse bruges til at fremstille slibeværktøjer, afgrænsningsmedier, slibesten, huler, oliesten, stenfiler, rørfræseforinger og kalksten.
Tripoli
Tripoli er krystallinsk silica med en ekstremt fin kornstørrelse (mindre end ti mikrometer). Kommerciel tripoli er et næsten rent silica-materiale, der bruges til en række milde slibeformål, der inkluderer: sæber, tandpastaer, metalpoleringsforbindelser, smykkepoleringsforbindelser og polstrende forbindelser. Det kan bruges som et poleringsmiddel, når man fremstiller tumlede sten i en klippehumler. Tripoli bruges også i bremsefriktionsprodukter, fyldstoffer i emalje, blødgøringsforbindelser, plast, maling, gummi og ildfaste stoffer.