Quarz

Quarz
Allgemein
Kategorie	Mineral
Chemische Formel (oder Komposition )	Kieselsäure (Siliciumdioxid, SiO zwei )
Identifikation
Farbe	Klar (wenn keine Verunreinigungen vorhanden sind); siehe auch Sorten
Kristallgewohnheit	6-seitiges Prisma, das in einer 6-seitigen Pyramide endet (typisch)
Kristallsystem	Sechseckig
Dekollete	Ja
Fraktur	Muschel
Mohs-Skala-Härte	7 - niedriger bei unreinen Sorten
Lüster	Glasartig/glänzend
Brechungsindex	1,544-1,553 - DR +0,009 (B-G-Intervall)
Pleochroismus	Keiner
Strähne	Weiß
Spezifisches Gewicht	2,65 konstant; variabel bei unreinen Sorten
Schmelzpunkt	1650 (±75) °C
Siedepunkt	2230 Grad
Löslichkeit	H zwei O unlöslich
Hauptsorten
Chalzedon	Jeder kryptokristalline Quarz, obwohl im Allgemeinen nur für weißes oder leicht gefärbtes Material verwendet. Ansonsten werden spezifischere Namen verwendet.
Achat	Gebänderter Chalcedon, durchscheinend
Onyx	Achat, bei dem die Bänder gerade, parallel und von gleichbleibender Größe sind.
Jaspis	Undurchsichtiger Chalcedon, unrein
Aventurin	Durchscheinender Chalcedon mit kleinen Einschlüssen (meist Glimmer), die schimmern.
Tigerauge	Faseriger Quarz mit Chatoyanz.
Bergkristall	Klar, farblos
Rubin Quarz	Purpurroter, glasartiger Kristall, absorbiert große Mengen an Sonnenenergie
Amethyst	Lila, durchsichtig
Citrin	Gelb bis rötlich orange, grünlich gelb
Prasiolith	Mintgrün, transparent
Rosenquarz	Rosa, durchscheinend, kann Diasterismus anzeigen
Milchquarz oder Schneequarz	Weiß, durchscheinend bis undurchsichtig, kann Diasterismus anzeigen
Rauchquarz	Braun, transparent
Morion	Dunkelbraun, undurchsichtig
Karneol	Rötlich-oranger Chalcedon, durchscheinend

Quarz ist eine der häufigsten Mineralien in dem Erde 's kontinentale Kruste . Es gehört zum hexagonalen Kristallsystem und besteht aus Kieselerde ( Ja Ö _zwei ) Tetraeder. Quarz hat eine Härte von 7 auf der Mohs-Skala. Die Dichte beträgt 2,65 g/cm³. Die typische Form ist ein sechsseitiges Prisma, das in einem Sechseck endet Pyramiden , obwohl diese oft verzwillingt, verzerrt oder so massiv sind, dass nur ein Teil der Form aus einem abgebauten Exemplar ersichtlich ist. Zusätzlich a Bett ist eine häufige Form, insbesondere bei Sorten wie Amethyst, bei denen die Kristalle aus einer Matrix herauswachsen und somit nur eine Abschlusspyramide vorhanden ist. Eine Quarzgeode besteht aus einem hohlen Gestein (normalerweise mit ungefähr kugelförmiger Form) mit einem Kern, der mit einem Bett aus Kristallen ausgekleidet ist.

Sorten

Quarz ist eines der häufigsten Mineralien der kontinentale Kruste und geht durch eine verwirrende Reihe von verschiedenen Namen. Die wichtigste Unterscheidung zwischen Quarzarten ist die von makrokristallin (einzelne Kristalle, die mit bloßem Auge sichtbar sind) und die mikrokristallinen oder kryptokristallinen Varianten (Ansammlungen von Kristallen, die nur bei starker Vergrößerung sichtbar sind). Chalcedon ist ein Oberbegriff für kryptokristallinen Quarz. Die kryptokristallinen Sorten sind entweder durchscheinend oder größtenteils undurchsichtig, während die transparenten Sorten eher makrokristallin sind.

Obwohl viele der Sortennamen historisch aus der Farbe des Minerals entstanden sind, beziehen sich aktuelle wissenschaftliche Benennungsschemata hauptsächlich auf die Mikrostruktur des Minerals. Die Farbe ist ein sekundärer Identifikator für die kryptokristallinen Mineralien, obwohl sie ein primärer Identifikator für die makrokristallinen Sorten ist. Dies trifft nicht immer zu.

Nicht alle Quarzsorten kommen natürlich vor. Prasiolith, ein olivfarbenes Material, wird durch Wärmebehandlung hergestellt; Natürlicher Prasiolith wurde auch in Niederschlesien in Polen beobachtet. Obwohl Citrin natürlich vorkommt, ist der Großteil das Ergebnis von wärmebehandeltem Amethyst. Karneol wird weitgehend wärmebehandelt, um seine Farbe zu vertiefen.

Da natürlicher Quarz so oft verzwillingt ist, wird viel Quarz, der in der Industrie verwendet wird, synthetisiert. Große, makellose und unverzwillingte Kristalle werden in einem Autoklaven durch das hydrothermale Verfahren hergestellt: Auch Smaragde werden auf diese Weise synthetisiert.

Quarz kommt in hydrothermalen Adern und Pegmatiten vor. Gut geformte Kristalle können mehrere Meter lang und Hunderte von Kilogramm wiegen. Diese Adern können Edelmetalle wie z Gold oder Silber- , und bilden die gesuchten Quarzerze Bergbau . Die Erosion von Pegmatiten kann ausgedehnte Kristalltaschen freilegen, die als „Kathedralen“ bekannt sind.

Quarz ist ein häufiger Bestandteil von Granit , Sandstein, Kalkstein und viele andere magmatische, sedimentäre und metamorph Felsen.

Tridymit und Cristobalit sind Hochtemperatur-Polymorphe von SiO _zwei die in Vulkangestein mit hohem Kieselsäuregehalt vorkommen. Lechatelierit ist ein amorphes Siliziumdioxid Glas Es ist nicht _zwei die durch Blitzeinschläge in Quarz entsteht Sand .

Geschichte

Der Name 'Quarz' kommt vom deutschen 'Quarz', das slawischen Ursprungs ist (tschechische Bergleute nannten es křem). Andere Quellen bestehen darauf, dass der Name vom sächsischen Wort 'Querkluftertz' stammt, was bedeutet Cross-Vene-Erz .

Quarz ist das häufigste Material, das in der Mythologie der australischen Aborigines als die mystische Substanz Maban identifiziert wurde.

Der römische Naturforscher Plinius der Ältere glaubte, Quarz sei dauerhaft gefrorenes Eis. Er unterstützte diese Idee, indem er sagte, dass Quarz in der Nähe von Gletschern in den Alpen gefunden wird und dass große Quarzkristalle zu Kugeln geformt wurden, um die Hände zu kühlen. Er wusste auch von der Fähigkeit von Quarz, Licht in ein Spektrum aufzuspalten.

Nicolas Stenos Studium des Quarzes ebnete den Weg für die moderne Kristallographie. Er entdeckte, dass die langen Prismenflächen, egal wie verzerrt ein Quarzkristall war, immer einen perfekten 60-Grad-Winkel bildeten.

Charles Sawyer erfand das kommerzielle Herstellungsverfahren für Quarzkristalle Cleveland , OH. Dies leitete den Übergang von abgebautem und geschnittenem Quarz für Elektrogeräte zu hergestelltem Quarz ein.

Der Quarzoszillator oder Resonator wurde erstmals 1921 von Walter Guyton Cady entwickelt. George Washington Pierce entwarf und patentierte 1923 Quarzkristalloszillatoren. Warren Marrison schuf 1927 die erste Quarzoszillatoruhr auf der Grundlage der Arbeit von Cady und Pierce.

Piezoelektrizität

Quarz ist auch eine Art piezoelektrischer Kristall, der durch einen als Piezoelektrizität bezeichneten Prozess Strom erzeugt, wenn er mechanisch belastet wird. Eine der frühesten Anwendungen für einen Quarzkristall war ein Tonabnehmer für Phonographen. Heute ist Quarzoszillator eine der allgegenwärtigsten piezoelektrischen Anwendungen – tatsächlich werden diese Oszillatoren oft einfach als „Quarze“ oder „Kristalle“ bezeichnet. Das gleiche Prinzip wird auch für sehr genaue Messungen sehr kleiner Massenänderungen mit der Quarzkristall-Mikrowaage verwendet.