Kvartsens anvendelse i byggeri og industri

Kvarts er et af de mest almindelige mineraler i jordskorpen. Hårdheden, den kemiske bestandighed, gennemsigtigheden i visse varianter og de piezoelektriske egenskaber gør det anvendeligt både som dekorationssten og industrielt råstof. Nedenfor gennemgås, hvad kvarts er, hvilke varianter der findes, og hvor mineralet anvendes i industri, byggeri og husholdning.

Hvad er kvarts?

Kvarts er en krystallinsk form af siliciumdioxid, SiO2. I naturen findes det ofte som sekskantede prismatiske krystaller, korn i kvartssand, årer og indeslutninger i bjergarter. Mineralet har hårdhed 7 på Mohs-skalaen, et forholdsvis højt smeltepunkt på cirka 1.700 °C og kan i ren form være gennemsigtigt eller halvgennemsigtigt. Farven afhænger af urenheder, fejl i krystalgitteret og naturlig bestråling.

Kvartstyper

Der findes mange varianter af kvarts og beslægtede siliciumdioxidmineraler. Gennemsigtig, farveløs kvarts kaldes bjergkrystal. Ametyst er violet, citrin gul eller gylden, mens røgkvarts og morion er grå, brunlige eller næsten sorte. Der findes også rosenkvarts, prase og mikrokrystallinske varianter som kalcedon, agat, onyx og karneol. Forskellene skyldes urenheder, krystalstruktur og dannelsesforhold.

Hvor anvendes kvarts?

Anvendelsesområderne afhænger af renhed, kornstørrelse, gennemsigtighed, varmebestandighed og andre egenskaber. De vigtigste er:

1. Glasindustri. Kvartssand og siliciumdioxid med høj renhed er vigtige råstoffer til almindeligt glas, kvartsglas, laboratorieglas, optiske dele og produkter til høje temperaturer.
2. Elektronik og ure. Kvartskrystallernes piezoelektriske egenskaber udnyttes i resonatorer, frekvensoscillatorer, kvartsure, radioteknik og anden elektronik. Til disse opgaver anvendes oftest syntetisk dyrket kvarts, fordi egenskaberne er stabile og kontrollerbare.
3. Byggeri. Kvartssand bruges som tilslag og bestanddel i byggeblandinger, beton, puds, tørmørtel og dekorative belægninger. Det anvendes også i silikatprodukter, keramik og visse typer kunststen.
4. Smykker og dekoration. Bjergkrystal, ametyst, citrin, røgkvarts, rosenkvarts og andre varianter bruges i smykker, souvenirs, interiørprodukter og dekorative indlæg.
5. Keramik og ildfaste materialer. Siliciumdioxidmaterialer anvendes i keramiske masser, glasurer, porcelæn, ildfaste produkter og forme, hvor varmebestandighed og råstoffets mineralsammensætning er vigtige.
6. Optik og laboratorieudstyr. Kvartsglas værdsættes for gennemsigtighed over et bredt spektralområde, kemisk bestandighed og lav varmeudvidelse. Det bruges til kolber, rør, digler, linser og instrumentdele.
7. Kosmetik og husholdningskemi. Her anvendes oftest ikke store kvartskrystaller, men fint siliciumdioxid og mineralpulver som slibemiddel, fyldstof eller strukturkomponent. Påståede helbredende eller foryngende egenskaber ved selve stenen bør ikke betragtes som en teknisk dokumenteret materialegenskab.
8. Tandpleje og medicinske materialer. Siliciumdioxid og kvartsfyldstoffer anvendes i dental keramik, kompositter og særlige tekniske materialer, hvor styrke, stabilitet og kontrolleret struktur er nødvendige.

Kvarts er også vigtig i støberier, filtermaterialer, slibemidler og højteknologiske brancher, der kræver særligt ren siliciumdioxid. Ved bearbejdning af kvarts, kvartssand og kunststen skal støvet medregnes: Fint krystallinsk siliciumdioxidstøv er farligt for luftvejene.

Kvarts er således fortsat efterspurgt på grund af kombinationen af tilgængelighed, hårdhed, varmebestandighed, kemisk bestandighed samt optiske og piezoelektriske egenskaber. Mineralet anvendes både som almindeligt byggeråstof og som materiale til præcisionselektronik, optik og specialindustri.