क्वार्ट्ज का उपयोग कहाँ होता है: प्रमुख उपयोग क्षेत्र

क्वार्ट्ज पृथ्वी की भूपर्पटी में पाए जाने वाले सबसे सामान्य खनिजों में से एक है। अपनी कठोरता, रासायनिक प्रतिरोध, कुछ किस्मों की पारदर्शिता और पीजोइलेक्ट्रिक गुणों के कारण वह केवल सजावटी पत्थर ही नहीं, बल्कि महत्वपूर्ण औद्योगिक कच्चा माल भी है। आगे क्वार्ट्ज की संरचना, उसकी प्रमुख किस्मों और उद्योग, निर्माण तथा घरेलू उपयोग के क्षेत्रों पर विस्तार से चर्चा की गई है।

क्वार्ट्ज क्या है?

क्वार्ट्ज सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2) का क्रिस्टलीय रूप है। प्रकृति में वह अक्सर षट्कोणीय प्रिज़्म जैसे क्रिस्टलों, क्वार्ट्ज रेत के कणों, शिराओं और चट्टानों में समावेशन के रूप में मिलता है। मोह्स पैमाने पर उसकी कठोरता 7 होती है, उसका गलनांक अपेक्षाकृत अधिक—लगभग 1700 °C—है और शुद्ध अवस्था में वह पारदर्शी या अर्धपारदर्शी हो सकता है। क्वार्ट्ज का रंग अशुद्धियों, क्रिस्टल जालक के दोषों और प्राकृतिक विकिरण पर निर्भर करता है।

क्वार्ट्ज की किस्में

क्वार्ट्ज और उससे निकट संबंध रखने वाले सिलिका खनिजों की अनेक किस्में हैं। पारदर्शी रंगहीन क्वार्ट्ज को रॉक क्रिस्टल कहा जाता है। अमेथिस्ट बैंगनी, सिट्रीन पीला या सुनहरा तथा स्मोकी क्वार्ट्ज और मोरियन धूसर, भूरा या लगभग काला होता है। गुलाबी क्वार्ट्ज, प्रेज़म और कैल्सेडनी, अगेट, ओनिक्स तथा कार्नेलियन जैसी सूक्ष्म-क्रिस्टलीय सिलिका किस्में भी मिलती हैं। इनके बीच अंतर अशुद्धियों, क्रिस्टल संरचना और बनने की परिस्थितियों के कारण होता है।

क्वार्ट्ज का उपयोग कहाँ होता है?

क्वार्ट्ज के उपयोग उसकी शुद्धता, कण-आकार, पारदर्शिता, ताप-प्रतिरोध और अन्य गुणों पर निर्भर करते हैं। इसके मुख्य उपयोग इस प्रकार हैं:

1. काँच उद्योग। क्वार्ट्ज रेत और उच्च शुद्धता वाला सिलिकॉन डाइऑक्साइड सामान्य काँच, क्वार्ट्ज काँच, प्रयोगशाला काँच-पात्र, प्रकाशीय पुर्जे और अधिक तापमान पर काम करने वाले उत्पाद बनाने का महत्वपूर्ण कच्चा माल है।
2. इलेक्ट्रॉनिक्स और घड़ियाँ। पीजोइलेक्ट्रिक गुणों के कारण क्वार्ट्ज क्रिस्टल अनुनादक, आवृत्ति ऑसिलेटर, क्वार्ट्ज घड़ियों, रेडियो उपकरण और अन्य इलेक्ट्रॉनिक यंत्रों में लगाए जाते हैं। इन कार्यों के लिए प्रायः कृत्रिम रूप से उगाया गया क्वार्ट्ज इस्तेमाल होता है, क्योंकि उसके गुण स्थिर और नियंत्रित रखे जा सकते हैं।
3. निर्माण। क्वार्ट्ज रेत कंक्रीट, प्लास्टर, सूखे मिश्रण और सजावटी कोटिंग में एग्रीगेट तथा घटक के रूप में इस्तेमाल होती है। उसका उपयोग कैल्शियम सिलिकेट उत्पादों, सिरेमिक और कुछ प्रकार के कृत्रिम पत्थर बनाने में भी होता है।
4. आभूषण और सजावट। रॉक क्रिस्टल, अमेथिस्ट, सिट्रीन, स्मोकी क्वार्ट्ज, गुलाबी क्वार्ट्ज और अन्य किस्मों से आभूषण, स्मृति-चिह्न, आंतरिक सजावट की वस्तुएँ और सजावटी इनले बनाए जाते हैं।
5. सिरेमिक और अग्निरोधी सामग्री। सिलिका सामग्री सिरेमिक बॉडी, ग्लेज़, पोर्सिलेन, अग्निरोधी उत्पाद और उन साँचे-प्रणालियों में इस्तेमाल होती है जहाँ ताप-प्रतिरोध और कच्चे माल की खनिज संरचना महत्वपूर्ण हो।
6. प्रकाशिकी और प्रयोगशाला उपकरण। क्वार्ट्ज काँच को व्यापक स्पेक्ट्रम में पारदर्शिता, रासायनिक प्रतिरोध और कम तापीय प्रसार के लिए महत्व दिया जाता है। इससे फ्लास्क, ट्यूब, क्रूसिबल, लेंस और उपकरणों के घटक बनाए जाते हैं।
7. सौंदर्य प्रसाधन और घरेलू रसायन। इस क्षेत्र में बड़े क्वार्ट्ज क्रिस्टलों के बजाय महीन सिलिकॉन डाइऑक्साइड और खनिज चूर्ण अपघर्षक, फिलर या बनावट देने वाले घटक के रूप में उपयोग होते हैं। पत्थर के रूप में क्वार्ट्ज से जोड़े जाने वाले उपचारात्मक या कायाकल्प संबंधी दावों को तकनीकी रूप से सिद्ध गुण नहीं मानना चाहिए।
8. दंत चिकित्सा और चिकित्सकीय सामग्री। सिलिकॉन डाइऑक्साइड और क्वार्ट्ज फिलर दंत सिरेमिक, कंपोज़िट और कुछ तकनीकी सामग्रियों में लगाए जाते हैं, जहाँ मजबूती, स्थिरता और नियंत्रित संरचना जरूरी होती है।

क्वार्ट्ज ढलाई उद्योग, फ़िल्टर सामग्री, अपघर्षक और उन उच्च-प्रौद्योगिकी क्षेत्रों के लिए भी महत्वपूर्ण है जहाँ अत्यधिक शुद्ध सिलिकॉन डाइऑक्साइड चाहिए। क्वार्ट्ज, क्वार्ट्ज रेत और कृत्रिम पत्थर के प्रसंस्करण में धूल का खतरा ध्यान में रखना जरूरी है: क्रिस्टलीय सिलिका की महीन धूल श्वसन तंत्र के लिए हानिकारक होती है।

इस प्रकार उपलब्धता, कठोरता, ताप-प्रतिरोध, रासायनिक प्रतिरोध तथा प्रकाशीय और पीजोइलेक्ट्रिक गुणों के संयोजन के कारण क्वार्ट्ज की माँग बनी रहती है। उसका उपयोग बड़े पैमाने की निर्माण सामग्री से लेकर सटीक इलेक्ट्रॉनिक्स, प्रकाशिकी और विशेष औद्योगिक प्रक्रियाओं तक होता है।