كان الكوارتز هو المعدن الأساسي القديم لصناعة الأدوات الحجرية وهو ثاني أكثر المعادن وفرة على سطح الأرض وله خصائص التجوية ويأتي بألوان عديدة وسنتعلم المزيد. من خلال مقال عن خصائص معدن الكوارتز.
الخصائص المعدنية للكوارتز
يعتبر الكوارتز من أكثر المعادن شهرة في العصر الحالي لما له من خصائص عديدة منها ما يلي:
- يتميز المعدن بلونه المتغير الذي يشبه ألوان الطيف.
- اللون الأكثر شيوعًا في الكوارتز 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 بين الكوارتز والجرانيت
استخدام معدن الكوارتز
يتكون الزجاج من الكوارتز، لذلك يستخدم في إنتاج الزجاج وتركيب الأبواب والنوافذ الكريستالية وأيضًا في:
- يتم استخدامه في صناعة الزجاج والنوافذ الزجاجية في المعابد.
- كما أن لها خصائص كهربائية فريدة ومقاومة للحرارة.
- يستخدم رمل الكوارتز في إنتاج الطوب الحراري بسبب مقاومته العالية للحرارة، كما يستخدم في صهر المعادن.
- يستخدم رمل الكوارتز في صناعة معجون الأسنان وصناعة المطاط وصناعة السكك الحديدية.
- يتم استخدامه للترفيه 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
يوجد نوعان من معادن الكوارتز، وهما:
- كوارتز ببلورات كبيرة. وهو من الأنواع الشائعة والشائعة مثل الأحجار الكريمة وأحجار الزينة.
- كوارتز ببلورات صغيرة. على سبيل المثال، الكريبتوكريستالين، وهو نوع من الكريستال الصغير يصعب رؤيته ويستخدم في تصنيع الأحجار الكريمة.
خصائص أخرى لمعدن الكوارتز
هذا المعدن انشطاري وهش وسهل التمييز لأنه يحتوي على حواف خشنة وخشنة، وتشمل خصائصه المعدنية أيضًا:
- له شكلين مختلفين، ألفا وبيتا، ويتكون من ثاني أكسيد السيليكون.
- كما أنها من أكثر المواد شيوعًا المستخدمة في التكوين الصخري ومتوفرة على نطاق واسع في قشرة الأرض.
- عند تعرضه للجهد، فإنه يولد 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.
- تتشكل بدرجات حرارة مختلفة وينتشر وجودها في الجبال والصحاري.
- يتم تصنيعها وفقًا لمعايير معملية دقيقة ومحددة وتنتج 200 طن سنويًا، ويتطلب إنتاجها بلورات ذرية مختارة بعناية.
اقرأ أيضًا: بحث عن الثروة المعدنية وأهميتها
كيف يتم استخدام الكوارتز في صنع الأحجار الكريمة؟
تم استخدامه في صناعة المجوهرات والأحجار الكريمة لعدة قرون بسبب:
- لأنه صعب بطبيعته، قابل للتلميع، بلوري بطبيعته ومتين.
- من الأمثلة على المجوهرات والأحجار الكريمة التي تشمل الكوارتز العقيق، واليشب، والسترين، والجمشت، والأوبال.
كيف يصنع الزجاج من معدن الكوارتز؟
يُصنع الزجاج من معدن الكوارتز وهو أحد الاستخدامات الرئيسية في صناعة الزجاج كالآتي:
- يذوب ثاني أكسيد السيليكون ثم يُترك ليبرد إلى الشكل المُصنع.
- ثم تُستخدم بلورات الكوارتز لصنع الليزر والتلسكوبات والمجاهر وأجهزة الاستشعار الإلكترونية والأدوات العلمية.
الصناعات الأخرى التي يستخدم فيها الكوارتز
يستخدم حجر الكوارتز في إنتاج أسطح وطاولات المطبخ، حيث أنه يسهل تنظيف الأسطح، وكذلك في المجالات التالية:
- سيراميك.
- صناعة الكريستال الصناعي. إنه مقاوم للصدأ والأحماض والضغط والانحناء، لذا فهو يستخدم في صنع البلورات والإلكترونيات وما إلى ذلك.
- صناعة الإلكترونيات. تستخدم بلورات الكوارتز في هذه الصناعات لأنها توصل الكهرباء على أسطحها ويمكن أن تتحمل درجات الحرارة العالية والمذيبات.
- صناعة التعدين والسكك الحديدية. بسبب متانة معدن الكوارتز وتقليله في التشقق.
- صناعة المواد اللاصقة. يستخدم في إنتاج المواد اللاصقة والدهانات والمعاجين والمواد الأخرى لأنه قوي ولا يتفاعل مع المواد الأخرى.
كيفية التعرف على حجر الكوارتز الأصلي
يمكن فحص الكوارتز الأصلي بعدسة مكبرة، وعندما تراه، سنجد أنه غير محمل بفقاعات هواء على عكس الزجاج، بالإضافة إلى ما يلي:
- اختبار صلابة موهو. على سبيل المثال، عندما يُخدش الزجاج بسهولة، فهو كوارتز حقيقي، بينما إذا خدش بقوة، فهو زجاج وليس كوارتز.
- استخدام جهاز لقياس التوصيل الحراري. من الواضح عند فحص الكوارتز أنه يقوم بتوصيل الحرارة لأن الزجاج عازل ولا يقوم بتوصيل الحرارة.
- يتم التعرف عليه من خلال كتلة العينة. يتميز حجر الكوارتز الأصلي بكتلته العالية مقارنة بقطعة بلاستيكية مماثلة الحجم.
- حرارة الكوارتز. تكون حرارة الكوارتز باردة في درجة حرارة الغرفة، بينما يكون تقليدها دافئًا، ويمكن تمييز ذلك بمجرد 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 صخرة شاحبة، في حين أن الجزء الداخلي لامع وملون.
- دراسة الكوارتز تحت المجهر. يمكن فحص العينة تحت المجهر والتأكد من وجود خطوط بيضاء وعيوب بالإضافة إلى الحجر المقلد.
أنظر أيضا: هل تحتوي الصخور النارية الجوفية على أحجام مختلفة من البلورات؟
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.