كان الكوارتز معدنًا قديمًا من حجر الأساس في صناعة الأدوات الحجرية وهو ثاني أكثر المعادن وفرة على سطح الأرض ولديه القدرة على مقاومة عوامل الطقس وله ألوان متعددة وسنتعرف أكثر على خصائصه. من معدن الكوارتز من خلال المقال.
جدول المحتويات
الخصائص المعدنية للكوارتز
يعتبر الكوارتز من أكثر المعادن استخداما في العصر الحديث لما له من عدة خصائص 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 الصخور لها لمعان زجاجي.
- الكوارتز أيضًا شفاف ومثلث.
- يتميز بصلابته وهو من أكثر المعادن شيوعًا بسبب ثباته الكيميائي والفيزيائي.
انظر هنا: مقارنة بين الكوارتز والجرانيت
معدن الكوارتز المستخدم
يتكون الزجاج من الكوارتز ولذلك يستخدم في صناعة الزجاج وتركيب الأبواب والنوافذ الكريستالية وما يلي:
- يتم استخدامه في صناعة الزجاج والنوافذ الزجاجية الملونة في الكاتدرائيات.
- كما أن لها خصائص كهربائية فريدة ومقاومة للحرارة.
- نظرًا لمقاومته العالية للحرارة، يتم استخدام رمل الكوارتز في صناعة الطوب الحراري وأيضًا في صهر المعادن.
- يستخدم رمل السيليكا في صناعة 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، لذا فهي مادة لا غنى عنها لتصنيع أدوات وأجهزة التردد لنقل الإشارات الراديوية.
أنواع معادن الكوارتز
هناك نوعان من معادن الكوارتز وهما كالتالي:
- الكوارتز ذو البلورات الكبيرة: وهو من أكثر الأنواع شيوعًا وشهرة، مثل الأحجار الكريمة وأحجار الزينة.
- الكوارتز مع البلورات الصغيرة: مثل الكريبتوكريستالين، نوع من البلورات الصغيرة التي يصعب رؤيتها واستخدامها في صناعة الأحجار الكريمة.
خصائص أخرى لمعدن الكوارتز
هذا المعدن هش وهش ويسهل تمييزه لأنه ذو نهايات مدببة وغير مستوية. تشمل الخصائص المعدنية للكوارتز أيضًا:
- يأخذ شكلين مختلفين: ألفا وبيتا، ويتكون من ثاني أكسيد السيليكون.
- كما أنها من أكثر المواد شيوعًا المستخدمة في تكوين الصخور وتنتشر في قشرة الأرض.
- عند تعرضه للجهد، فإنه يولد تيارًا كهربائيًا.
- يتميز بقدرته على الحصول على التأثير الكهروإجهادي ويخلق إمكانات كهربائية وبالتالي يسمح للتيار الكهربائي بالتدفق عبر البلورة.
- له تركيبة كيميائية مميزة، تحتوي على جزيء واحد من السيليكون وجزيئين من الأكسجين، وتعتبر من الأحجار الكريمة المميزة.
- يتشكل بدرجات حرارة مختلفة وينتشر في الجبال والصحاري.
- يتم تصنيعها وفقًا لمعايير معملية دقيقة ومحددة، وتنتج 200 طن سنويًا ويتطلب تصنيعها 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 للأسباب التالية:
- لأنه صلب بشكل طبيعي، وقابل للتلميع، ومتبلور الشكل ومتين.
- من أمثلة المجوهرات والأحجار الكريمة التي تحتوي على الكوارتز العقيق واليشب والسترين والجمشت والأوبال.
كيف يصنع الزجاج من معدن الكوارتز؟
يُصنع الزجاج من معدن الكوارتز ويُعد من الاستخدامات الرئيسية لصناعة الزجاج كالآتي:
- يذوب السيليكا ثم يُترك ليبرد على القالب المراد صنعه.
- ثم تُستخدم بلورات الكوارتز في صناعة الليزر، والتلسكوبات، والمجاهر، وأجهزة الاستشعار الإلكترونية، والأدوات العلمية.
الصناعات الأخرى التي تستخدم الكوارتز
يستخدم حجر الكوارتز في صناعة أسطح وطاولات المطبخ حيث أنه يسهل تنظيف الأسطح، وكذلك في الصناعات التالية:
- صناعة السيراميك: تندرج تحت صناعة بلاط السيراميك وتعطي ملمسًا وشكلًا للسيراميك.
- صناعة الكريستال الصناعي: إنها مقاومة للصدأ والأحماض والضغط والانحناء، لذا فهي تستخدم في صناعة البلورات والإلكترونيات وغيرها.
- صناعة الإلكترونيات: تستخدم بلورات الكوارتز في هذه الصناعات لأنها تولد الكهرباء على أسطحها ويمكن أن تتحمل درجات الحرارة العالية والمذيبات.
- الصناعات التعدينية والسكك الحديدية: بسبب متانة معدن الكوارتز وتقليل التشقق.
- صناعة المواد اللاصقة: تستخدم في صناعة الأصماغ والدهانات والمعجون وغيرها لكونها قوية ولا تتفاعل مع المواد الأخرى.
كيفية التعرف على حجر الكوارتز الأصلي
يمكن التحقق من الكوارتز الأصلي باستخدام عدسة مكبرة، وإذا نظرت إليه فسوف نلاحظ أنه على عكس الزجاج، فهو غير مثقل بفقاعات الهواء بالإضافة إلى ما يلي:
- اختبار صلابة Moho: على سبيل المثال، إذا تعرض الزجاج للخدش قليلاً، فهو كوارتز أصلي، بينما الخدوش الشديدة هي الزجاج وليس الكوارتز.
- استخدام جهاز لقياس التوصيل الحراري: عند فحص الكوارتز، وجد أنه يوصل الحرارة لأن الزجاج عازل حراري ولا يوصل الحرارة.
- يمكن التعرف عليه من خلال كتلة العينة: يتميز حجر الكوارتز الأصلي بكتلته العالية مقارنة بقطعة بلاستيكية من نفس الحجم.
- حرارة الكوارتز: حرارة الكوارتز باردة في درجة حرارة الغرفة بينما التقليد 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: يشبه نمط الكوارتز الأصلي حجرًا شاحبًا بينما الداخل لامع وملون.
- فحص الكوارتز تحت المجهر: يمكن فحص العينة تحت المجهر والتأكد من وجود خطوط بيضاء وعيوب غير تقليد الحجر.
انظر أيضًا: هل تحتوي الصخور الجوفية البركانية على بلورات ذات أحجام مختلفة؟
وتجدر الإشارة إلى أنه على موقعنا الإلكتروني شرحنا خصائص الكوارتز، وهو معدن معروف جيداً يستخدم في العديد من الصناعات المهمة، والتي ذكرنا بعضها في السطور السابقة.