Kvarcs, plaši izplatīts daudzu šķirņu minerāls, kas galvenokārt sastāv no silīcija dioksīda vai silīcija dioksīda (SiO 2). Var būt nelieli piemaisījumi, piemēram, litijs, nātrijs, kālijs un titāns. Kvarcs ir piesaistījis uzmanību jau no senākajiem laikiem; ūdenī dzidros kristālus senie grieķi dēvēja par kristāliem - tātad šai šķirnei tika izmantots nosaukums kristāls jeb, biežāk, akmens kristāls. Nosaukums kvarcs ir sens, nenoteiktas izcelsmes vācu vārds, kuru 1530. gadā pirmo reizi izmantoja Georgius Agricola.
silīcija minerāls: kvarcs
Kvarcs sastopams daudzās šķirnēs gandrīz visu tipu, nogulumiežu un metamorfisko iežu veidos. Tas arī ir atrasts
Pēc tam seko īsa kvarca apstrāde. Lai iegūtu pilnīgu ārstēšanu, skat.
Kvarcam ir liela ekonomiskā nozīme. Daudzas šķirnes ir dārgakmeņi, tai skaitā ametists, citrīns, kūpošais kvarcs un rožu kvarcs. Smilšakmens, kas sastāv galvenokārt no kvarca, ir svarīgs celtniecības akmens. Lielu daudzumu kvarca smilšu (ko sauc arī par silīcija smiltis) izmanto stikla un keramikas ražošanā un lietuvju veidnēs metāla liešanā. Sasmalcinātu kvarcu izmanto kā abrazīvu smilšpapīrā, silīcija smiltis izmanto smilšu strūklā, un smilšakmens joprojām tiek izmantots vesels, lai izgatavotu grunts kauliņus, dzirnakmeņus un slīpakmeņus. Silīcija stikls (saukts arī par kausētu kvarcu) optikā tiek izmantots ultravioletās gaismas pārvadei. Caurules un dažādi kausēta kvarca trauki ir svarīgi laboratorijas nolūkos, un kvarca šķiedras tiek izmantotas īpaši jutīgās svēršanas ierīcēs.
Kvarcs ir otrais bagātīgākais minerāls Zemes garozā pēc laukšpata. Tas sastopams gandrīz visos skābajos citur, metamorfos un nogulumiežos. Tas ir būtisks minerāls tādos silīcija bagātos felsiskos iežos kā granīti, granodiorīti un riolīti. Tas ir ļoti izturīgs pret atmosfēras iedarbību un mēdz koncentrēties smilšakmeņos un citās detritālajās klintīs. Sekundārais kvarcs kalpo par cementu šāda veida nogulumiežos, veidojot aizaugumus detritālajos graudos. Silīcija dioksīda mikrokristāliskās šķirnes, kas pazīstamas kā chert, krama, ahāts un jašma, sastāv no smalka kvarca tīkla. Kvarca nesošo rupjo un nogulumiežu metamorfisms parasti palielina kvarca daudzumu un tā graudu lielumu.
Kvarcs pastāv divās formās: (1) alfa vai zema kvarca, kas ir stabils līdz 573 ° C (1063 ° F), un (2) beta vai augsta, kvarca, stabils virs 573 ° C. Abas-beta pārejas laikā tie ir cieši saistīti, un to sastāvā esošo atomu kustības ir tikai nelielas. Beta-kvarca struktūra ir sešstūraina, un ar kreiso vai labo roku simetrijas grupu vienādi apdzīvo kristāli. Alfa-kvarca struktūra ir trigonāla, atkal ar labo vai kreiso simetrijas grupu. Pārejas temperatūrā beta-kvarca tetraedriskais ietvars sagriežas, iegūstot alfa-kvarca simetriju; atomi pārvietojas no īpašām kosmosa grupas pozīcijām uz vispārīgākām pozīcijām. Temperatūrā virs 867 ° C (1593 ° F) beta-kvarcs mainās uz tridimītu, bet pārveidošanās notiek ļoti lēni, jo saites saplīst, lai izveidotu atvērtāku struktūru. Pie ļoti augsta spiediena alfa-kvarcs pārvēršas par kopēju, un, vēl paaugstinot spiedienu, par štovītu. Šādas fāzes ir novērotas trieciena krāteros.
Kvarcs ir pjezoelektrisks: kristāls veido pozitīvas un negatīvas lādītes uz pārējām prizmas malām, kad tas tiek pakļauts spiedienam vai spriedzei. Maksas ir proporcionālas spiediena izmaiņām. Pjezoelektrisko īpašību dēļ kvarca plāksni var izmantot kā manometru, tāpat kā dziļuma noteikšanas ierīcē.
Tāpat kā saspiešana un spriegojums rada pretējus lādiņus, pretējs efekts ir tāds, ka, mainot pretējus lādiņus, rodas mainīga izplešanās un saraušanās. Sekcijai, kas izgriezta no kvarca kristāla ar noteiktu orientāciju un izmēriem, šīs izplešanās un saraušanās dabiskais frekvence (ti, vibrācija) ir ļoti augsta, mērot miljonos vibrācijas sekundē. Pareizi sagrieztas kvarca plāksnes tiek izmantotas radiofrekvenču kontrolei radioaparātos, televizoros un citās elektronisko sakaru iekārtās, kā arī kristāla vadāmiem pulksteņiem.
Ķīna, Japāna un Krievija ir galvenie kvarca ražotāji pasaulē. Beļģijā, Brazīlijā, Bulgārijā, Francijā, Vācijā, Dienvidāfrikā un Apvienotajā Karalistē arī tiek iegūti nozīmīgi minerālu daudzumi.
Lai iegūtu detalizētas fizikālās īpašības, skat.
tabula).
