Сфери та галузі застосування кварцу. Де застосовується кварц?

Кварц вважається одним із найпоширеніших мінералів земної кори. Завдяки твердості, хімічній стійкості, прозорості окремих різновидів і п'єзоелектричним властивостям його використовують не лише як декоративний камінь, а й як промислову сировину. Нижче розглянемо, що таке кварц, які його різновиди трапляються і де застосовують кварц у промисловості, будівництві та побуті.

Що являє собою кварц?

Кварц - це кристалічна форма діоксиду кремнію (SiO2). У природі він часто трапляється у вигляді шестигранних призматичних кристалів, зерен кварцового піску, жил і включень у гірських породах. Мінерал має твердість 7 за шкалою Мооса, порівняно високу температуру плавлення близько 1700 °C і в чистому вигляді може бути прозорим або напівпрозорим. Колір кварцу залежить від домішок, дефектів кристалічної решітки та природного опромінення.

Види кварцу

Різновидів кварцу і близьких кремнеземних мінералів багато. Прозорий безбарвний кварц називають гірським кришталем. Аметист має фіолетове забарвлення, цитрин - жовте або золотисте, димчастий кварц і моріон - сіре, буре або майже чорне. Також трапляються рожевий кварц, празем і мікрокристалічні різновиди кремнезему, зокрема халцедон, агат, онікс і сердолік. Відмінності між ними пов'язані з домішками, будовою кристалів і умовами утворення.

Де застосовують кварц?

Сфери застосування кварцу залежать від його чистоти, розміру зерна, прозорості, термостійкості та інших властивостей. Основні напрями такі:

1. Скляна промисловість. Кварцовий пісок і високочистий діоксид кремнію є важливою сировиною для звичайного скла, кварцового скла, лабораторного посуду, оптичних деталей і виробів, що працюють за високих температур.
2. Електроніка і годинники. Завдяки п'єзоелектричним властивостям кристали кварцу використовують у резонаторах, генераторах частоти, кварцових годинниках, радіотехніці та іншій електроніці. Для таких завдань частіше застосовують синтетично вирощений кварц, оскільки він забезпечує стабільні й контрольовані характеристики.
3. Будівництво. Кварцовий пісок використовують як заповнювач і компонент будівельних сумішей, бетону, штукатурок, сухих сумішей і декоративних покриттів. Його також застосовують у виробництві силікатних виробів, кераміки та деяких видів штучного каменю.
4. Ювелірна справа і декор. Гірський кришталь, аметист, цитрин, димчастий кварц, рожевий кварц та інші різновиди використовують для прикрас, сувенірів, інтер'єрних предметів і декоративних вставок.
5. Кераміка і вогнетривкі матеріали. Кремнеземні матеріали застосовують у керамічних масах, глазурях, фарфорі, вогнетривких виробах і формах, де важливі термостійкість і мінеральний склад сировини.
6. Оптика і лабораторна техніка. Кварцове скло цінують за прозорість у широкому спектральному діапазоні, хімічну стійкість і низьке теплове розширення. З нього виготовляють колби, трубки, тиглі, лінзи й елементи приладів.
7. Косметика і побутова хімія. У цій сфері частіше використовують не великі кристали кварцу, а тонкодисперсний діоксид кремнію та мінеральні порошки як абразив, наповнювач або компонент текстури. Лікувальні чи омолоджувальні властивості кварцу як каменю не слід вважати технічно доведеною властивістю матеріалу.
8. Стоматологія і медичні матеріали. Діоксид кремнію та кварцові наповнювачі застосовують у стоматологічній кераміці, композитах і окремих технічних матеріалах, де потрібні міцність, стабільність і контрольована структура.

Кварц також важливий для ливарного виробництва, фільтрувальних матеріалів, абразивів і високотехнологічних галузей, де потрібен особливо чистий діоксид кремнію. Під час різання, шліфування або полірування кварцу, кварцового піску та штучного каменю важливо враховувати пил: дрібнодисперсний кристалічний кремнеземний пил небезпечний для дихальних шляхів.

Отже, кварц залишається затребуваним матеріалом завдяки поєднанню доступності, твердості, термостійкості, хімічної стійкості, оптичних і п'єзоелектричних властивостей. Його застосовують і як масову будівельну сировину, і як матеріал для точної електроніки, оптики та спеціалізованої промисловості.