Kvartsi, monien lajikkeiden laajalle levinnyt mineraali, joka koostuu pääasiassa piidioksidista tai piidioksidista (SiO 2). Pieniä epäpuhtauksia, kuten litium, natrium, kalium ja titaani, voi olla läsnä. Kvartsi on herättänyt huomiota jo varhaisimmista ajoista; veden kirkkaat kiteet tunnettiin muinaisilla kreikkalaisilla nimellä krystallos - tästä nimestä kide, tai yleisemmin kivikide, käytetty tähän lajikkeeseen. Nimi kvartsi on epävarma alkuperäinen saksalainen sana, jonka Georgius Agricola käytti ensimmäisen kerran vuonna 1530.
piidioksidi mineraali: kvartsi
Kvartsi esiintyy monissa lajikkeissa melkein kaikissa muinaisissa, sedimenttisissä ja muodonmuutoskivimuodoissa. Se on myös löytynyt
Seuraava on lyhyt kvartsikäsittely. Katso täysi hoito ks.
Kvartsilla on suuri taloudellinen merkitys. Monet lajikkeet ovat jalokiviä, mukaan lukien ametisti, sitriini, savuinen kvartsi ja ruusukvartsi. Pääosin kvartsista koostuva hiekkakivi on tärkeä rakennuskivi. Suuria määriä kvartsihiekkaa (tunnetaan myös nimellä piidioksidihiekka) käytetään lasin ja keramiikan valmistuksessa ja metallivalun valumuotteissa. Murskattua kvartsia käytetään hioma-aineena hiekkapaperissa, silikahiekkaa käytetään hiekkapuhalluksessa ja hiekkakiviä käytetään edelleen kokonaisena pyöränkiven, myllykiven ja hiomakiven valmistukseen. Piidioksidilasia (kutsutaan myös sulatettua kvartsia) käytetään optiikassa ultraviolettivalon lähettämiseen. Letkulla ja sulatetun kvartsin eri astioilla on tärkeitä laboratoriosovelluksia, ja kvartsikuituja käytetään erittäin herkissä punnituslaitteissa.
Kvartsi on maapallon kuoren toiseksi runsas mineraali maasälän jälkeen. Sitä esiintyy melkein kaikissa happamaton tomaatti-, muodonmuutos- ja sedimenttikivi. Se on välttämätön mineraali sellaisissa piidioksidirikkaisissa felsikkivikiveissä kuten graniitit, granodioriitit ja ryoliitit. Se kestää hyvin säänkestävyyttä ja pyrkii keskittymään hiekkakivet ja muut epätoivotut kivet. Toissijainen kvartsi toimii sementtinä tällaisissa sedimenttikiveissä, muodostaen ylikasvuja sivutuotteisiin jyviin. Mikrokiteiset piidioksidilajikkeet, jotka tunnetaan nimellä chert, kivet, akaatti ja jaspis, koostuvat hienosta kvartsiverkosta. Kvartsia kantavien muinaisten ja sedimenttikivien metamorfismi lisää tyypillisesti kvartsin määrää ja sen raekokoa.
Kvartsi esiintyy kahdessa muodossa: (1) alfa- tai matala kvartsi, joka on vakaa 573 ° C: seen (2 063 ° F), ja (2) beeta- tai korkea kvartsista, vakaa yli 573 ° C. Nämä kaksi ovat läheisessä yhteydessä toisiinsa, ja niiden ainesosien atomien liikkeet alfa-beeta-siirtymävaiheen aikana ovat vain pieniä. Beeta-kvartsin rakenne on kuusikulmainen, joko vasemman tai oikean käden symmetriaryhmän asuttaessa yhtä paljon kiteissä. Alfa-kvartsin rakenne on trigonaalinen, taas joko oikean tai vasemman käden symmetriaryhmällä. Siirtymälämpötilassa beeta-kvartsin tetraedrinen kehys kääntyy, mikä johtaa alfa-kvartsin symmetriaan; atomit siirtyvät erityisistä avaruusryhmien paikoista yleisempiin positioihin. Yli 867 ° C: n (1 593 ° F) lämpötiloissa beeta-kvartsi muuttuu tridymiitiksi, mutta muutos on hyvin hidasta, koska sidoksen hajoaminen tapahtuu avoimemman rakenteen muodostamiseksi. Erittäin korkeissa paineissa alfa-kvartsi muuttuu koesiitiksi ja vielä korkeammissa paineissa stisoviittiksi. Tällaisia vaiheita on havaittu iskulaitteissa.
Kvartsi on pietsosähköistä: kide kehittää positiivisia ja negatiivisia varauksia vaihtoehtoisissa prisman reunoissa, kun siihen kohdistuu paine tai jännitys. Maksut ovat verrannollisia paineen muutokseen. Pietsosähköisen ominaisuuden vuoksi kvartsilevyä voidaan käyttää painemittarina, kuten syvyysääntävässä laitteessa.
Aivan kuten puristus ja jännitys tuottavat vastakkaisia varauksia, päinvastainen vaikutus on, että vastakkaisten varausten vaihtaminen aiheuttaa vuorottelevaa laajenemista ja supistumista. Kvartsikristallista leikatulla leikkauksella, jolla on selvä suunta ja mitat, on tämän laajentumisen ja supistumisen (ts. Värähtelyn) luonnollinen taajuus, joka on erittäin korkea, mitattuna miljoonina värähtelyinä sekunnissa. Oikein leikattuja kvartsilevyjä käytetään radiotaajuuksien ohjaamiseen radioissa, televisioissa ja muissa sähköisissä viestintälaitteissa sekä kristalliohjattuihin kelloihin.
Kiina, Japani ja Venäjä ovat kvartsin tuottajia maailmassa. Belgia, Brasilia, Bulgaria, Ranska, Saksa, Etelä-Afrikka ja Yhdistynyt kuningaskunta kaivovat myös huomattavia määriä mineraaleja.
Katso yksityiskohtaiset fysikaaliset ominaisuudet piidioksidi mineraalista (
pöytä).
