Сфери и области на приложение на кварца

Кварцът се смята за един от най-разпространените минерали в земната кора. Благодарение на твърдостта, химическата устойчивост, прозрачността на отделни разновидности и пиезоелектричните свойства той се използва не само като декоративен камък, но и като промишлена суровина. По-долу ще разгледаме какво представлява кварцът, какви негови разновидности се срещат и къде се използва в промишлеността, строителството и бита.

Какво представлява кварцът?

Кварцът е кристална форма на силициевия диоксид (SiO2). В природата често се среща като шестоъгълни призматични кристали, зърна кварцов пясък, жили и включвания в скали. Минералът има твърдост 7 по скалата на Моос, сравнително висока температура на топене около 1700 °C и в чист вид може да бъде прозрачен или полупрозрачен. Цветът на кварца зависи от примесите, дефектите в кристалната решетка и естественото облъчване.

Видове кварц

Разновидностите на кварца и близките силициеви минерали са много. Прозрачният безцветен кварц се нарича планински кристал. Аметистът е виолетов, цитринът — жълт или златист, а опушеният кварц и морионът — сив, кафеникав или почти черен. Срещат се също розов кварц, празем и микрокристални разновидности на силициевия диоксид като халцедон, ахат, оникс и карнеол. Разликите между тях са свързани с примесите, строежа на кристалите и условията на образуване.

Къде се използва кварцът?

Сферите на приложение на кварца зависят от неговата чистота, размера на зърната, прозрачността, топлоустойчивостта и други свойства. Основните направления са:

1. Стъкларска промишленост. Кварцовият пясък и високочистият силициев диоксид са важни суровини за обикновено и кварцово стъкло, лабораторни съдове, оптични детайли и изделия, работещи при високи температури.
2. Електроника и часовници. Благодарение на пиезоелектричните свойства кварцовите кристали се използват в резонатори, честотни генератори, кварцови часовници, радиотехника и друга електроника. За такива задачи по-често се използва синтетично отгледан кварц, защото осигурява стабилни и контролируеми характеристики.
3. Строителство. Кварцовият пясък се използва като пълнител и компонент на строителни смеси, бетон, мазилки, сухи смеси и декоративни покрития. Използва се и при производството на силикатни изделия, керамика и някои видове изкуствен камък.
4. Бижутерия и декорация. Планинският кристал, аметистът, цитринът, опушеният кварц, розовият кварц и други разновидности се използват за украшения, сувенири, интериорни предмети и декоративни вложки.
5. Керамика и огнеупорни материали. Силициевите материали се използват в керамични маси, глазури, порцелан, огнеупорни изделия и форми, при които са важни топлоустойчивостта и минералният състав на суровината.
6. Оптика и лабораторна техника. Кварцовото стъкло се цени заради прозрачността в широк спектрален диапазон, химическата устойчивост и ниското топлинно разширение. От него се правят колби, тръби, тигли, лещи и елементи на уреди.
7. Козметика и битова химия. В тази сфера по-често се използват не големи кварцови кристали, а фин силициев диоксид и минерални прахове като абразив, пълнител или компонент на текстурата. Лечебните или подмладяващите свойства на кварца като камък не бива да се смятат за технически доказано свойство на материала.
8. Стоматология и медицина на материалите. Силициевият диоксид и кварцовите пълнители се използват в стоматологична керамика, композити и отделни технически материали, при които са необходими якост, стабилност и контролирана структура.

Кварцът е важен и за леярското производство, филтриращите материали, абразивите и високотехнологичните отрасли, в които е необходим особено чист силициев диоксид. При обработката на кварц, кварцов пясък и изкуствен камък е важно да се отчита прахът: финият кристален силициев прах е опасен за дихателните пътища.

Така кварцът остава търсен материал благодарение на съчетанието от достъпност, твърдост, топлоустойчивост, химическа устойчивост, оптични и пиезоелектрични свойства. Той се използва както като масова строителна суровина, така и като материал за прецизна електроника, оптика и специализирана промишленост.