كان الكوارتز معدنًا قديمًا كان أساسًا لصنع الأدوات الحجرية وهو ثاني أكثر المعادن شيوعًا على سطح الأرض، وله القدرة على مقاومة عوامل الطقس وله عدة ألوان، وسنتعرف أكثر على خصائصه. الكوارتز المعدني من خلال المادة.
خصائص معدن الكوارتز
يعتبر الكوارتز من أكثر المعادن استخداما في العصر الحالي لما له من خصائص متنوعة منها ما يلي:
- يتميز المعدن بلونه المتغير الذي يشبه ألوان الطيف.
- اللون الشفاف الأكثر شيوعًا للكوارتز هو الكوارتز الأبيض أو اللبني.
- ومن الألوان الشائعة أيضًا الجمشت والوردي والرمادي والبني.
- بلورات الكوارتز لها بريق زجاجي.
- الكوارتز أيضًا شفاف ومثلث.
- يتميز بصلابته وهو من أكثر المعادن شيوعًا بسبب ثباته الكيميائي والفيزيائي.
انظر هنا: مقارنة الكوارتز مقابل الجرانيت
استخدام الكوارتز المعدني
يتكون الزجاج من الكوارتز، ولذلك يستخدم في صناعة الزجاج وتركيب الأبواب والنوافذ الكريستالية، وفي ما يلي:
- يتم استخدامه في إنتاج كؤوس الشرب وكذلك للنوافذ الزجاجية في الكاتدرائيات.
- كما أن لها خصائص كهربائية فريدة ومقاومة للحرارة.
- يستخدم رمل الكوارتز في إنتاج الطوب الحراري، بسبب مقاومته العالية للحرارة، وكذلك في صهر المعادن.
- يستخدم رمل الكوارتز في إنتاج معجون الأسنان وصناعة المطاط وصناعة السكك الحديدية.
- يتم استخدامه في الأغراض الترفيهية، حيث يتم استخدامه في ملاعب الجولف، وملاعب البيسبول، وملاعب الكرة الطائرة.
- تتميز بلورات الكوارتز بالدقة وبالتالي فهي مادة مهمة لتصنيع أدوات التردد والمعدات المستخدمة لنقل الإشارات الراديوية.
أنواع معادن الكوارتز
هناك نوعان من معادن الكوارتز وهما كالتالي:
- الكوارتز ذو البلورات الكبيرة: هو أحد الأنواع الشائعة والمعروفة مثل الأحجار الكريمة وأحجار الزينة.
- الكوارتز ذو البلورات الصغيرة: على سبيل المثال الكريبتوكريستالين وهو نوع من البلورات الصغيرة التي يصعب رؤيتها وتستخدم في صناعة الأحجار الكريمة.
خصائص أخرى لمعدن الكوارتز
هذا المعدن هش وهش ويسهل تمييزه لأنه ذو نهايات حادة وخشنة، ومن خصائص معدن الكوارتز أيضًا:
- يأخذ شكلين مختلفين: ألفا وبيتا، ويتكون من ثاني أكسيد السيليكون.
- وهي أيضًا واحدة من أكثر المواد شيوعًا المستخدمة في تكوين الصخور وهي متوفرة على نطاق واسع في قشرة الأرض.
- عند تعرضه للجهد، فإنه ينتج تيارًا كهربائيًا.
- يتميز بقدرته على أن يكون له تأثير كهرضغطية، ويولد جهدًا كهربائيًا، وبالتالي يسمح للتيار الكهربائي بالمرور عبر البلورة.
- له تركيب كيميائي مميز، يحتوي على جزيء واحد من السيليكون وجزيئين من الأكسجين، ويعتبر من الأحجار الكريمة المميزة.
- يتشكل بدرجات حرارة مختلفة، وينتشر وجوده في الجبال والصحاري.
- يتم إنتاجه وفقًا لمعايير معملية دقيقة ومحددة وينتج 200 طن سنويًا، ويتطلب تصنيعه بلورات ذرية مختارة بعناية.
اقرأ أيضًا: الدراسات المعدنية وأهميتها
كيف يتم استخدام الكوارتز في صنع الأحجار الكريمة؟
تم استخدامه في صناعة المجوهرات والأحجار الكريمة منذ عدة قرون بفضل ما يلي:
- لأنه صعب بطبيعته، قابل للتلميع، بلوري ومتين.
- من الأمثلة على المجوهرات والأحجار الكريمة التي تحتوي على الكوارتز العقيق، واليشب، والسترين، والجمشت، والأوبال.
كيف يصنع الزجاج باستخدام معدن الكوارتز؟
يُصنع الزجاج باستخدام الكوارتز المعدني وهذا أحد التطبيقات الرئيسية في صناعة الزجاج وهي:
- يذوب ثاني أكسيد السيليكون، ثم يترك ليبرد إلى الشكل المراد صنعه.
- ثم تُستخدم بلورات الكوارتز لصنع الليزر والتلسكوبات والمجاهر وأجهزة الاستشعار الإلكترونية والأدوات العلمية.
الصناعات الأخرى التي تستخدم الكوارتز
يستخدم حجر الكوارتز في إنتاج أسطح وطاولات المطبخ، لأنه يجعل الأسطح سهلة التنظيف، وكذلك في المجالات التالية:
- صناعة الخزف: تشير إلى إنتاج بلاط السيراميك وتعطي ملمسًا وشكلًا للسيراميك.
- صناعة الكريستال الصناعي: إنها مقاومة للصدأ والحمض والضغط والانحناء، لذا فهي تستخدم في تصنيع البلورات، والإلكترونيات، إلخ.
- صناعة الإلكترونيات: تُستخدم بلورات الكوارتز في هذه الصناعات لأنها تولد تيارًا على سطحها ويمكن أن تتحمل درجات الحرارة العالية والمذيبات.
- صناعة التعدين والسكك الحديدية: بسبب متانة معدن الكوارتز وتقليل تشققاته.
- صناعة المواد اللاصقة: تستخدم في إنتاج المواد اللاصقة والطلاء والمعجون وغيرها، لأنها متينة ولا تتفاعل مع المواد الأخرى.
كيفية التعرف على حجر الكوارتز الأصلي
يمكن فحص الكوارتز الأصلي بعدسة مكبرة، وعندما تراه نجد أنه غير محمل بفقاعات هواء على عكس الزجاج، وما يلي:
- اختبار صلابة موهو: على سبيل المثال، إذا كان الزجاج يخدش بسهولة، فهو كوارتز حقيقي، وإذا خدش بشدة، فهو زجاج وليس كوارتز.
- استخدام أداة لقياس التوصيل الحراري: يوضح فحص الكوارتز أنه يقوم بتوصيل الحرارة لأن الزجاج هو عازل وليس موصلًا للحرارة.
- يتم التعرف عليها من خلال كتلة العينة: حجر الكوارتز الأصلي له كتلة كبيرة مقارنة بقطعة بلاستيكية من نفس الحجم.
- حرارة الكوارتز: حرارة الكوارتز باردة في درجة حرارة الغرفة، بينما تقليدها دافئ، ويمكن تمييز ذلك ببساطة عن طريق لمس الحجر.
- عيوب السطح: سطح الكوارتز الأصلي ليس سليمًا تمامًا، ولكن به تشققات غير منتظمة يمكن رؤيتها بالعين المجردة.
- الغلاف الخارجي: تبدو عينة الكوارتز الأصلية وكأنها حجر شاحب، ولكن الداخل لامع وملون.
- فحص الكوارتز تحت المجهر: يمكن فحص عينة تحت المجهر والتأكد مما إذا كانت تكشف عن خطوط بيضاء وعيوب أخرى غير الحجر المقلد.
انظر أيضًا: هل تحتوي الصخور النارية الجوفية على أحجام بلورية مختلفة؟
وتجدر الإشارة إلى أنه على موقعنا الإلكتروني شرحنا خصائص الكوارتز، وهو معدن مألوف ويستخدم في العديد من الصناعات المهمة، والتي ذكرنا بعضها في السطور السابقة.