תחומי השימוש בקוורץ: היכן משתמשים בקוורץ?

קוורץ נחשב לאחד המינרלים הנפוצים ביותר בקרום כדור הארץ. בזכות קשיותו, עמידותו הכימית, שקיפותם של סוגים מסוימים ותכונותיו הפיאזואלקטריות, הוא משמש לא רק כאבן נוי אלא גם כחומר גלם תעשייתי. להלן נבחן מהו קוורץ, אילו סוגים שלו קיימים והיכן משתמשים בו בתעשייה, בבנייה ובבית.

מהו קוורץ?

קוורץ הוא צורה גבישית של צורן דו־חמצני (SiO2). בטבע הוא מופיע לעיתים קרובות כגבישים מנסרתיים משושים, כגרגרי חול קוורץ, כעורקים וכתכלילים בסלעים. קשיות המינרל היא 7 בסולם מוס, טמפרטורת ההתכה שלו גבוהה יחסית ועומדת על כ־1700°C, ובצורתו הטהורה הוא עשוי להיות שקוף או שקוף למחצה. צבע הקוורץ תלוי בזיהומים, בפגמים בסריג הגבישי ובקרינה טבעית.

סוגי קוורץ

קיימים סוגים רבים של קוורץ ושל מינרלים קרובים המבוססים על סיליקה. קוורץ שקוף וחסר צבע נקרא גביש סלע. אמטיסט הוא סגול, סיטרין צהוב או זהוב, וקוורץ מעושן ומוריון הם אפורים, חומים או כמעט שחורים. קיימים גם קוורץ ורוד, פראזם וסוגים מיקרו־גבישיים של סיליקה, כגון כלקדון, אגת, אוניקס וקרנליאן. ההבדלים ביניהם קשורים לזיהומים, למבנה הגבישים ולתנאי ההיווצרות.

היכן משתמשים בקוורץ?

תחומי השימוש בקוורץ תלויים בטוהר, בגודל הגרגרים, בשקיפות, בעמידות בחום ובתכונות נוספות. אלה התחומים העיקריים:

1. תעשיית הזכוכית. חול קוורץ וצורן דו־חמצני בטוהר גבוה הם חומרי גלם חשובים לזכוכית רגילה, לזכוכית קוורץ, לכלי מעבדה, לרכיבים אופטיים ולמוצרים הפועלים בטמפרטורות גבוהות.
2. אלקטרוניקה ושעונים. בזכות התכונות הפיאזואלקטריות משמשים גבישי קוורץ במהודים, במחוללי תדר, בשעוני קוורץ, בציוד רדיו ובמערכות אלקטרוניות אחרות. למשימות אלה משתמשים בדרך כלל בקוורץ סינתטי מגודל, המספק תכונות יציבות ומבוקרות.
3. בנייה. חול קוורץ משמש אגרגט ורכיב בתערובות בנייה, בבטון, בטיח, בתערובות יבשות ובציפויים דקורטיביים. הוא משמש גם בייצור מוצרי סיליקט, קרמיקה וסוגים מסוימים של אבן מלאכותית.
4. תכשיטנות ועיצוב. גביש סלע, אמטיסט, סיטרין, קוורץ מעושן, קוורץ ורוד וסוגים נוספים משמשים לתכשיטים, למזכרות, לפריטי פנים ולשיבוצים דקורטיביים.
5. קרמיקה וחומרים עמידי אש. חומרים מבוססי סיליקה משמשים במסות קרמיות, בזיגוג, בחרסינה, במוצרים עמידי אש ובתבניות שבהם חשובים עמידות בחום וההרכב המינרלי של חומר הגלם.
6. אופטיקה וציוד מעבדה. זכוכית קוורץ מוערכת בזכות שקיפותה בטווח ספקטרלי רחב, עמידותה הכימית והתפשטותה התרמית הנמוכה. ממנה מייצרים בקבוקים, צינורות, כוריות, עדשות ורכיבי מכשירים.
7. קוסמטיקה וכימיקלים ביתיים. בתחום זה משתמשים בדרך כלל לא בגבישי קוורץ גדולים, אלא בצורן דו־חמצני דק ובאבקות מינרליות כחומרי שחיקה, מילוי או מרקם. אין לראות בסגולות ריפוי או הצערה המיוחסות לאבן קוורץ תכונות חומר מוכחות מבחינה טכנית.
8. רפואת שיניים וחומרים רפואיים. צורן דו־חמצני וחומרי מילוי מקוורץ משמשים בקרמיקה דנטלית, בחומרים מרוכבים ובחומרים טכניים מסוימים הדורשים חוזק, יציבות ומבנה מבוקר.

קוורץ חשוב גם לתעשיית היציקה, לחומרי סינון, לחומרי ליטוש ולענפי טכנולוגיה עילית הזקוקים לצורן דו־חמצני בטוהר גבוה במיוחד. בעת עיבוד קוורץ, חול קוורץ ואבן מלאכותית חשוב להביא בחשבון את האבק: אבק גבישי דק של סיליקה מסוכן לדרכי הנשימה.

לסיכום, קוורץ נשאר חומר מבוקש בזכות השילוב בין זמינות, קשיות, עמידות בחום, עמידות כימית ותכונות אופטיות ופיאזואלקטריות. הוא משמש הן כחומר גלם נפוץ לבנייה והן כחומר לאלקטרוניקה מדויקת, לאופטיקה ולתעשייה מתמחה.