Obsah
- Čo je Quartz?
- Kde sa nachádza kremeň?
- Aké sú použitia kremeňa?
- Použitie kremeňa pri výrobe skla
- Použitie kremeňa ako brúsneho materiálu
- Použitie kremeňa ako zlievárenského piesku
- Použitie v ropnom priemysle
- Mnoho ďalších použití kremičitého piesku
- Používa sa na kryštály kremeňa
- Potreba syntetických kremenných kryštálov
- Kremeň ako drahokam
- Špeciálne použitia kremičitého kameňa
- Tripoli
Kryštály kremeňa: Kremíkové kryštály Herkimer "Diamond". Jasná, „rock crystal“ odroda kremeňa.
Čo je Quartz?
Kremeň je chemická zlúčenina pozostávajúca z jedného dielu kremíka a dvoch častí kyslíka. Je to oxid kremičitý (SiO2). Je to najbohatší minerál, ktorý sa nachádza na zemskom povrchu, a vďaka svojim jedinečným vlastnostiam je jednou z najužitočnejších prírodných látok.
Kremenný krištáľ: Priehľadný kremenný kameň. Táto vzorka ukazuje konvidálnu zlomeninu (zlomenina, ktorá vytvára zakrivené povrchy), ktorá je charakteristická pre minerál. Vzorka má priemer asi štyri palce (desať centimetrov) a pochádza z Minas Gerais v Brazílii.
Kde sa nachádza kremeň?
Kremeň je najrozšírenejší a najrozšírenejší minerál, ktorý sa nachádza na zemskom povrchu. Je prítomný a hojný vo všetkých častiach sveta. Tvorí sa pri všetkých teplotách. Je hojný v vyvřelých, metamorfovaných a sedimentárnych horninách. Je vysoko odolný voči mechanickému aj chemickému počasiu. Táto odolnosť z neho robí dominantný minerál horských masívov a hlavnú zložku pláže, rieky a púštneho piesku. Kremeň je všadeprítomný, hojný a odolný. Ropné ložiská sa nachádzajú na celom svete.
Ametystový kremeň: Fialový kryštalický kremeň je známy ako „ametyst“. Ak je priehľadný a kvalitný, je často rezaný ako drahokam. Tento exemplár má priemer asi štyri palce (desať centimetrov) a je z Guanajuato v Mexiku.
Flint: Flint je množstvo mikrokryštalického alebo kryptokryštalického kremeňa. Vyskytuje sa ako uzly a konkretné hmoty a menej často ako vrstvené ložisko. Neustále sa zlomí s konvidálnou zlomeninou a bol jedným z prvých materiálov, ktoré prví ľudia použili na výrobu nástrojov. Používali ho na výrobu rezných nástrojov. Po tisícoch rokov ich ľudia naďalej používajú. V súčasnosti sa používa ako špička v niektorých z najlepších chirurgických nástrojov. Táto vzorka má priemer asi štyri palce (desať centimetrov) a je z Dover Cliffs, Anglicko.
Kremenné hroty z kremeňa: Jedným z prvých použití kremeňa vo forme pazúriku bola výroba ostrých predmetov, ako sú čepele nožov, škrabky a projektilové body, ako sú šípky znázornené vyššie. Autorské práva na obrázky iStockphoto / Leslie Banks.
Aké sú použitia kremeňa?
Kremeň je jedným z najužitočnejších prírodných materiálov. Jeho užitočnosť môže súvisieť s jej fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami. Na Mohsovej stupnici má tvrdosť sedem, vďaka čomu je veľmi odolný. Pri kontakte s väčšinou látok je chemicky inertný. Má elektrické vlastnosti a tepelnú odolnosť, vďaka ktorým je cenný v elektronických výrobkoch. Vďaka svojmu lesku, farbe a diafanite je užitočný ako drahokam a tiež pri výrobe skla.
Použitie kremeňa pri výrobe skla
Geologické procesy občas uložili piesky, ktoré sa skladajú z takmer 100% kremenných zŕn. Tieto usadeniny boli identifikované a vyrobené ako zdroje vysoko čistého kremičitého piesku. Tieto piesky sa používajú v sklárskom priemysle. Kremenný piesok sa používa pri výrobe obalového skla, plochého skla, špeciálneho skla a laminátu.
Okná z kremenného skla: Sklárstvo je jedným z hlavných spôsobov použitia kremeňa. Autorské práva na obrázky iStockphoto / Chinaface.
Jasper korálky: Kremeň sa často používa v šperkoch alebo ako drahokam. Tieto jasper korálky sú príkladom kremeňa použitého ako drahokam.
Kremenný piesok: Vysoko čistý kremenný pieskovec vhodný na výrobu kvalitného skla. „Sklenený piesok“ je pieskovec, ktorý je zložený takmer výlučne z kremenných zŕn. Na obrázku je ukážka Oriskanského pieskovca z Hancocku v Západnej Virgínii. Na niekoľkých miestach má Oriskany viac ako 99% kremeňa. Väčšina z nich sa používa na výrobu obalového skla, ale niektoré z nich boli vybrané na použitie pri výrobe šošoviek pre najväčšie teleskopy. Vzorka je asi štyri palce (cez desať centimetrov).
Modrý aventurínový kremeň: Aventurín je pestrá paleta kremeňa, ktorá obsahuje bohaté lesklé inklúzie minerálov ako je sľuda alebo hematit. To je často rezané a leštené pre použitie ako ozdobný kameň. Bežné farby aventurínu sú zelená, oranžová a modrá. Táto vzorka má priemer asi štyri palce (desať centimetrov) a je z Indie.
Použitie kremeňa ako brúsneho materiálu
Vysoká tvrdosť kremeňa, sedem stupňov Mohsovej, je ťažšia ako väčšina ostatných prírodných látok. Je to vynikajúci abrazívny materiál. Kremičité piesky a jemne mletý kremičitý piesok sa používajú na otryskávanie pieskom, čistiace prostriedky na čistenie, brúsne médiá a piesok na brúsenie a rezanie.
Použitie kremeňa ako zlievárenského piesku
Kremeň je veľmi odolný voči chemikáliám aj teplu. Preto sa často používa ako zlievárenský piesok. S teplotou topenia vyššou ako väčšina kovov sa môže použiť na formy a jadrá bežnej zlievárenskej práce. Žiaruvzdorné tehly sú často vyrobené z kremenného piesku kvôli svojej vysokej tepelnej odolnosti. Kremenný piesok sa tiež používa ako tavivo pri tavení kovov.
Silikifikované drevo: Silikifikované „skamenené“ drevo sa vytvára vtedy, keď sú zakopané zvyšky rastlín infiltrované minerálnymi vodami, ktoré vyzrážajú kremeň. Tento kremeň vyplňuje dutiny v lese a často nahrádza drevité tkanivá. Tento exemplár má priemer asi štyri palce (desať centimetrov) a je z Yuma County, Arizona.
Použitie v ropnom priemysle
Kremenný piesok má vysokú odolnosť proti rozdrveniu. V ropnom priemysle sú pieskové kaly tlačené ropné a plynové vrty pod veľmi vysokými tlakmi v procese známom ako hydraulické štiepenie. Tento vysoký tlak zlomí horniny rezervoáru a piesková kaša sa vstrekuje do zlomenín. Odolné zrnká piesku udržujú zlomeniny otvorené po uvoľnení tlaku. Tieto otvorené zlomeniny uľahčujú tok zemného plynu do vrtu.
Najlepší spôsob, ako sa dozvedieť o mineráloch, je študovať so zbierkou malých vzoriek, s ktorými môžete zaobchádzať, skúmať ich a pozorovať ich vlastnosti. V obchode je k dispozícii lacná kolekcia minerálov.
chert: Chert je mikrokryštalický alebo kryptokryštalický kremeň. Vyskytuje sa ako uzly a konkretné hmoty a menej často ako vrstvené ložisko. Tento exemplár má priemer asi štyri palce (desať centimetrov) a je od Joplina, Missouri.
Mnoho ďalších použití kremičitého piesku
Kremenný piesok sa používa ako plnivo pri výrobe gumy, farieb a tmelov. Ako filtračné médiá a strešné granule sa používajú preosiate a premyté kremeňové zrná starostlivo triedené. Kremenné piesky sa používajú na ťažné účely v železničnom a banskom priemysle. Tieto piesky sa používajú aj na rekreáciu na golfových ihriskách, volejbalových ihriskách, bejzbalových ihriskách, detských pieskových boxoch a plážach.
Kremeň: Kremenný kryštál Herkimer "Diamond" v dolostone. Táto vzorka má priemer asi šesť centimetrov a je z Middleville v New Yorku.
Používa sa na kryštály kremeňa
Jednou z najúžasnejších vlastností kremeňa je schopnosť jeho kryštálov vibrovať pri presných frekvenciách. Tieto frekvencie sú také presné, že kryštály kremeňa sa môžu použiť na výrobu extrémne presných prístrojov a zariadení na udržiavanie času, ktoré môžu prenášať rádiové a televízne signály s presnými a stabilnými frekvenciami.
Drobné zariadenia používané na tieto účely sa nazývajú „kryštálové oscilátory“. Prvé kryštálové oscilátory boli vyvinuté v dvadsiatych rokoch minulého storočia a len o dvadsať rokov neskôr bolo potrebných desať miliónov z nich každý rok na zásobovanie armády počas druhej svetovej vojny.Dnes sa miliardy kryštálov kremeňa používa na výrobu oscilátorov pre hodinky, hodiny, rádiá, televízory, elektronické hry, počítače, mobilné telefóny, elektronické merače a zariadenia GPS.
Pre kremenné kryštály optickej kvality bolo vyvinuté aj široké spektrum použití. Používajú sa na výrobu šošoviek, okien a filtrov používaných v laseroch, mikroskopoch, ďalekohľadoch, elektronických senzoroch a vedeckých prístrojoch. Materiál plážového piesku je teraz materiálom najmodernejších elektronických zariadení na svete.
Potreba syntetických kremenných kryštálov
V priebehu 20. rokov sa dopyt po kvalitných kremenných kryštáloch zrýchlil tak rýchlo, že ťažobné činnosti na celom svete ich nedokázali dodať v primeranom množstve. Našťastie sa táto potreba splnila počas druhej svetovej vojny a vojenský a súkromný priemysel začal pracovať na metódach pestovania syntetických kremenných kryštálov, aby vyhovovali osobitným požiadavkám optického a elektronického použitia.
V súčasnosti sa väčšina kremenných kryštálov používaných v elektronických súčiastkach a optických prístrojoch pestuje v laboratóriách namiesto výroby z baní. Väčšina laboratórií pestuje svoje kryštály pomocou metód založených na geologickom procese hydrotermálnej aktivity. Syntetické kryštály sa pestujú pri vysokých teplotách z prehriatej vody bohatej na rozpustený oxid kremičitý. Tieto vyrobené kryštály sa môžu pestovať v tvaroch, veľkostiach a farbách, ktoré zodpovedajú potrebám výrobných procesov. Náklady na pestovanie syntetických kremenných kryštálov sú konkurencieschopné s ťažbou a jediným obmedzením výroby je dostupnosť zariadení na rast kryštálov.
ametrín: Dvojfarebný kameň kombinujúci zlatý citrín a purpurový ametyst. Tento drahokam meria asi 8x10 mm.
Kremeň ako drahokam
Kremeň je vynikajúcim drahokamom. Je to ťažké, trvanlivé a zvyčajne akceptuje brilantný lesk. Medzi obľúbené odrody kremeňa, ktoré sa bežne používajú ako drahokamy, patria: ametyst, citrín, ružový kremeň, údený kremeň a aventurín. Achát a jaspis sú tiež odrody kremeňa s mikrokryštalickou štruktúrou.
Ružový kremeň: Priesvitný ružový kremeň v surovom stave.
Korálky z ružového kremeňa: Priesvitné ruže kremeňa - brúsené a leštené korálky. Každá guľôčka má priemer asi desať milimetrov.
Novaculite je hustá kryptokryštalická odroda kremeňa s jemnozrnnou a veľmi jednotnou textúrou. Ako kremeň má tvrdosť 7 (tvrdšia ako oceľ) a používa sa ako brousok na brúsenie nožov.
Špeciálne použitia kremičitého kameňa
„Kremičitý kameň“ je priemyselný pojem pre materiály, ako je kremenec, novaculit a ďalšie mikrokryštalické kremeňové horniny. Používajú sa na výrobu brúsnych nástrojov, odihlovacích prostriedkov, brúsnych kameňov, kostí, olejových kameňov, kamenných pilníkov, vložiek na rúrky a brúsok.
Tripoli
Tripolis je kryštalický oxid kremičitý s mimoriadne jemnou veľkosťou zŕn (menej ako desať mikrometrov). Commercial tripoli je takmer čistý materiál z oxidu kremičitého, ktorý sa používa na rôzne mierne drsné účely, medzi ktoré patria: mydlá, zubné pasty, zlúčeniny na leštenie kovov, zlúčeniny na leštenie šperkov a leštiace zmesi. Môže sa použiť ako leštidlo pri výrobe omieľaných kameňov v kamennom pohári. Tripoli sa tiež používa v produktoch brzdového trenia, plnív do smaltov, tmeliacich zmesí, plastov, farieb, gumy a žiaruvzdorných materiálov.