Ciężar właściwy kwarcu, jego właściwości, rodzaje i tabela wartości
Kwarc jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych materiałów w przyrodzie i minerałem skałotwórczym większości skał metamorficznych oraz magmowych. Procentowo kwarc stanowi około 60% skorupy ziemskiej, wchodząc w skład innych minerałów, mieszanin i krzemianów, a w stanie wolnym około 12%. Nazwa tego materiału wiąże się z jego twardością.
Tabela ciężaru właściwego kwarcu
Ponieważ kwarc jest materiałem złożonym, samodzielne obliczenie jego ciężaru właściwego w warunkach polowych nie jest praktyczne. Takie obliczenia wykonuje się w specjalistycznych laboratoriach chemicznych. Średni ciężar właściwy kwarcu jest jednak znany i wynosi 2,65 g/cm³.
Dla uproszczenia obliczeń poniżej przedstawiono tabelę z wartościami ciężaru właściwego kwarcu oraz masy kwarcu w zależności od jednostek miary.
| Materiał | Ciężar właściwy (g/cm³) | Masa 1 m³ (kg) |
| Kwarc | 2,65 | 2650 |
Właściwości kwarcu
Kwarc w czystej postaci ma barwę bezbarwną albo białą z powodu defektów krystalicznych i wewnętrznych pęknięć, jednak materiał ten może mieć różne zabarwienie w zależności od domieszek i wtrąceń innych minerałów. Rozpuszcza się w stopionych zasadach i kwasie fluorowodorowym.
Ten materiał ma wiele odmian o różnych odcieniach, które mają własne nazwy.
Temperatura topnienia kwarcu mieści się w zakresie od 1713 do 1728 °C. Materiał ten zalicza się do piezoelektryków i dielektryków.
Minerał ten należy do tlenków szkłotwórczych, co pozwala stosować kwarc jako podstawowy składnik szkła.
Kwarc wykazuje polimorfizm i dzieli się na dwie modyfikacje: alfa-kwarc, czyli odmianę niskotemperaturową, oraz beta-kwarc, czyli odmianę wysokotemperaturową. Ma także cztery modyfikacje polimorficzne będące samodzielnymi rodzajami minerałów:
- modyfikacja krystobalitowa;
- modyfikacja trydymitowa;
- modyfikacja koezytowa;
- modyfikacja stiszowitowa.
Odmiany kwarcu
Kwarc ma wiele odmian w zależności od różnych domieszek, tworząc samodzielne rodzaje materiałów, takie jak:
- Awenturyn. Kwarcyt z miką żelazistą i zwykłą, o migoczącej czerwonej barwie z brunatnym odcieniem albo barwie żółtawej.
- Agat. Odmiana kwarcu, czyli chalcedon typu warstwowo-pasmowego.
- Ametyst. Kwarc o barwie fioletowej.
- Binghamit. Kwarc iryzujący z wtrąceniami getytu.
- Włochaty kwarc. Odmiana kwarcu tworząca kryształ górski z wtrąceniami kryształów turmalinu, rutylu albo innych podobnych minerałów zdolnych do tworzenia kryształów igiełkowych.
- Kryształ górski. Kwarc w postaci przezroczystych, bezbarwnych kryształów.
- Krzemień. Kwarc z dodatkiem krystobalitu, chalcedonu i opalu, tworzący drobnoziarniste agregaty o zmiennym składzie.
- Morion. Odmiana czarnego kryształu.
- Prasem. Kwarc zielonego koloru z wtrąceniami aktynolitu.
- Praziolit. Odmiana otrzymywana przez wygrzewanie żółtego kwarcu, w wyniku czego powstaje zielony kwarc z cebulowym odcieniem.
- Rauchtopaz. Kwarc dymny o szarej albo brunatnej barwie z jasnym odcieniem.
- Kwarc różowy. Odmiana kwarcu o barwie różowej.
- Chalcedon. Cienkowłóknista, skrytokrystaliczna odmiana kwarcu, półprzezroczysta, od białej do żółtej z miodowym odcieniem.
- Cytryn. Odmiana kwarcu o żółtej barwie z cytrynowym odcieniem.
- Kwarc szafirowy. Gruboziarnisty agregat kwarcu z niebieskawym odcieniem.
- Kocie oko. Odmiana kwarcu o świetlnym odblasku w barwie białej, szarej albo różowawej.
- Sokole oko. Agregat kwarcu o szarej barwie z niebieskawym odcieniem.
- Tygrysie oko. Agregat kwarcu o brązowej barwie ze złocistym odcieniem.
- Onyks. Odmiana kwarcu z charakterystycznymi równoległymi warstwami różnych kolorów.
- Heliotrop. Odmiana krzemionki o ciemnozielonej barwie z domieszką tlenków, chalcedonu, wodorotlenków żelaza i innych minerałów, z pasmami oraz jasnoczerwonymi plamami.
Najczęstsze pytania
Czy gęstości materiału kwarcu można używać do dokładnych obliczeń?
Wartości gęstości i masy materiału kwarcu w tym artykule są wartościami referencyjnymi. Nadają się do wstępnych szacunków, ale obliczenia projektowe, budowlane, produkcyjne i inne obliczenia krytyczne trzeba sprawdzać na podstawie norm, kart technicznych materiału albo wyników pomiarów.
Dlaczego rzeczywista masa materiału kwarcu może różnić się od tabeli?
Rzeczywista masa materiału kwarcu zależy od składu, wilgotności, temperatury, porowatości, wielkości frakcji, klasy materiału i warunków pomiaru. Dlatego rzeczywiste wartości mogą różnić się od średnich danych tabelarycznych.
Jak obliczyć masę materiału kwarcu na podstawie gęstości?
Do obliczenia orientacyjnego użyj wzoru: masa = gęstość x objętość. Jeśli gęstość materiału kwarcu jest podana w kg/m³, a objętość w m³, wynik będzie w kilogramach.