Minerály

Kremeň



Všadeprítomný minerál s obrovským počtom použití


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 najhojnejším a najrozšírenejším minerálom nachádzajúcim sa 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.

Fyzikálne vlastnosti kremeňa

Chemická klasifikáciasilikátové
farbaKremeň sa vyskytuje prakticky v každej farbe. Bežné farby sú jasné, biela, šedá, fialová, žltá, hnedá, čierna, ružová, zelená, červená.
pruhBezfarebná (tvrdšia ako pruh pruhu)
lesksklený
DiaphaneityTransparentné až priesvitné
štěpnostŽiadna - zvyčajne sa zlomí s konvidálnou zlomeninou
Mohsova tvrdosť7
Špecifická závažnosť2,6 až 2,7
Diagnostické vlastnostiKongoidálna zlomenina, sklovitý lesk, tvrdosť
Chemické zloženieSiO2
Kryštálový systémšesťuholníkový
použitieSklárske, brúsne, zlievárenské piesky, hydraulické štiepiace propanty, drahé kamene

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 hroty, ako sú šípky znázornené vyššie.

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.

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. Lacné minerálne zbierky sú k dispozícii v obchode Geology.com.

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, pieskových boxoch pre deti a na 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 oxid kremičitý, ktorý sa používa na rôzne mierne brúsne 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.


Pozri si video: Výstava: Kremeň- kráľ minerálov (Septembra 2021).