Kvarc
Kvarc je drugi najrasprostranjeniji mineral u Zemljinoj kontinentalnoj kori.[1][4][5][6] Kristališe po heksagonalnom romboedarskom sistemu, a osnovni sastojak mu je SiO2, spada u okside. Uobičajeno je oblika šestostrane prizme pri čemu su rogljevi (vrhovi) oblika šestostrane piramide. Može biti u više boja: beli (mlečni), bezbojni (kameni kristal), ljubičasti (ametist), ružičasti, sivi (čađavac), smeđi (kaingorn), crni (morion), žuti (citrin) i zeleni (prejz).
| Kvarc | |
|---|---|
 Kvarc iz ruskog Urala | |
| Opšte informacije | |
| Kategorija | oksidni mineral[1][2] |
| Formula | silicijum (silicijum dioksid (SiO2)) |
| Kristalne sisteme | Heksagonalni romboedarski klasa 32[3] |
| Identifikacija | |
| Boja | providan (ako je bez primesa); videti i varijetete |
| Kristalni habitus | šestougla prizma sa šestouglom piramidom na vrhu (tipično) |
| Bližnjenje | Dauphine law, Brazil law and Japan law |
| Cepljivost | nema |
| Prelom | Conchoidal |
| Tvrdoća po Mosu | 7 - niža kod varijeteta sa primesama |
| Sjajnost | Vitreous/glossy |
| Ogreb | beo |
| Providnost | providan do proziran |
| Specifična težina | 2,65 uvek; menja se kod varijeteta sa primesama |
| Optičke osobine | Jednoosni(+) |
| Indeks prelamanja | nω = 1,543 - 1,545 nε = 1,552 - 1,554 |
| Dvojno prelamanje | +0,009 (B-G interval) |
| Pleohroizam | nema |
| Tačka toplljenja | 1650 (±75) °C[3] |
| Rastvorljivost | H2O nerastvoran[3] |
| Ostale osobine | Piezoelektričan |
| Reference | [1][4][5][6] |
Kvarc ima tvrdoću 7 po Mosovoj skali. Ogreb mu je bele boje i staklaste je sjajnosti. Gustina mu je 2.65 g/cm3 i gradi veoma lepe kristale.
Hemijska formula kvarca se sastoji od okvira silicijumskog i kiseoničnog tetraedara SiO
4. Svaki atom silicijuma deli dva kiseonika što daje ukupnu formulu SiO
2. Kvarc pripada romboedarskom kristalnom sistemu. U prirodi kvarcni kristali su često dvostruki, iskrivljeni, i tako srasli sa susednim kristalima kvarca ili drugih minerala.
Mikroskopske strukture kristala:
- α-kvarc kristalizuje u trigonalnom kristalnom sistemu
- β-kvarc pripada heksagonalnom sistemu
Etimologija uredi
Reč „kvarc” je izvedena iz nemačke reči „quarz”, koja je vezana za reč „twarc” iz srednjovekovnog nemačkog jezika.[7] Ova reč vodi poreklo iz slavenskih jezika (češki tvrdy, poljski twardy).[8]
Antički Grci su nazivali kvarc κρύσταλλος (krustallos), što je reč izvedena iz antičkog grčkog κρύος (kruos) sa značenjem „ledeno hladan”, jer su neki filozofi (uključujući Teofrasta) zapravo smatrali da je ovaj mineral forma superhladnog leda.[9] U današnje vreme se termin kameni kristal ponekad koristi kao alternativno ime za najčistije forme kvarca.
Varijeteti uredi
Kvarc se javlja u hidrotermalnim vencima i u pegmatitima. Potpuno formirani kristali mogu dostići veličine od nekoliko metara u dužini a biti teški i nekoliko stotina kilograma. Hidrotermalni venci mogu sadržati plemenite metale kao što su samorodno zlato i samorodno srebro.
Kvarc je osnovni sastojak granita, peščara, krečnjaka, i mnogih drugih magmatskih, sedimentnih i metamorfnih stena. Mada su mnoga imena varijeteta istorijski nastala iz boje minerala, sadšnje naučne šeme imenovanja su prevashodno bazirane na mikrostrukturi minirala. Boja je sekundarni identifikator za kriptokristalne minierale, mada je ona primarni identifikator za makrokristalne varijetete.[10]
Glavni varijeteti Kalcedon Bilo koji kriptokristalni kvarc, iako se uopšteno govori samo za beli ili svetlije oboajani materijal. U drugim slučajevima koriste se druga imena. Ahat Kalcedon sa vrpcama Oniks Ahat gde su trake ravne paralelne i konzistentne po veličini. Jaspis Neprovidan kalcedon, nečist Aventurin Providan kalcedon sa malim dodacima (obično liskun) koji svetlucaju Tigrovo oko Vlaknasti kvarc Kristal Čist, bezbojan Ametist Ljubičast, providan Citrin Žuto do crvenkasto narandžast, zelenkasto žut Praziolit Zelen, providan Rozenkvarc Rozi, providan, može da prikaže diasterizam Mlečni kvarc Beo, prozračan do neprozračan Čađavac (mineral) Braon, proziran Morion Tamnosmeđ, neproziran Karnelijan Crvenkasto-oranž kalcedon, poluproziran Heliotrop Zelenkasto-crven ili žut, neproziran
Podela uredi
.JPG)
Podela kvarca na osnovu boje:
Čisti kvarc se tradicionalno nazivao kamenim kristalom. On je bezbojan i transparentan ili translucentan, i često je korišten za rezbarenje u tvrdom kamenu, kao što je to slučaj sa Lotarovim kristalom. Uobičajeni obojeni varijeteti obuhvataju citrin, rozi kvarc, merist, dimni kvarc, mlečni kvarc i druge.[11]
Najvažnija razlika između tipova kvarca je u pogledu makrokristalnih (individualnih kristala vidljivih golim okom) i mikrokristalnih ili kriptokristalnih raznovrsnosti (agregata kristala vidljivih samo pod uvećanjem). Kriptokristalni varijeteti su bilo translucentni ili uglavnom neprozirni, dok su trasparentni varijeteti uglavnom makrokristalni. Kalcedon je kriptokristalna forma silike koja se sastoji od finih unutrašnjih srastanja kvarca i njegovog monoklinog polimorfa moganita.[12] Drugi neprozirni varijeteti dragulja od kvarca, ili mešovitog kamena koji sadrži kvarc, često uključuju kontrastne trake ili paterne boja, kao što su ahat, karneol ili sard, oniks, heliotrop, i jaspis.
Citrin uredi
Citrin je naziv za kvarc čija boja varira od bledožute do smeđe. U prirodi je veoma redak, većina komercijalnih citrina su toplotno obrađeni ametisti ili dimni kvarcevi. Gotovo je nemoguće na osnovu izgleda razlikovati topaz od citrina, ali je razlika u tvrdoći. Citrin se može vrlo često naći kao nečist sa mešavinom željeza. Brazil je vodeći proizvođač citrina. Ime citrin je izvedeno iz latinskog citrina što znači „žuti” i takođe vodi isto poreklo kao i reč „limun” (citrona).
Rozi kvarc uredi
Rozi kvarc je vrsta kvarca koja pokazuje bledoružičaste do crvene nijansu. Ova boja se pojavljuje zbog primesa titanijuma, željeza ili mangana. Neki rozi kvarc sadrži mikroskopski rutil, koji proizvodi asterizam u prolasku svetlosti. U kristalnoj formi (retkost) rozi kvarc i njegova boja se smatra da je uzrokovana tragovima fosfatom i aluminijumom. Boje u kristalima su očito fotoosetljive i podložne bleđenju. Prvi kristali rozog kvarca su pronađeni u blizini Rumforda (SAD), ali većina kristala na tržište dolazi iz Minas Žeraisa (Brazil).
Ametist uredi
Ametist je ljubičasta vrsta kvarca. Boja ametista je pripisivana prisutnosti mangana, međutim, budući da je menjao boju pri visokim temperaturama, neki autori su verovali da je boja organskog porekla. Novija proučavanja pokazuju da boja ametista dolazi od prisustva željeza, a najnovija upućuju da je kompleksni uzajamni uticaj željeza i aluminijuma odgovoran za njegovu ljubičastu boju. Ametist se nalazi širom sveta i danas je relativno jeftin. Pod visokom temperaturom menja boju u žuto – belu, što danas objašnjava velike količine citrina na tržištu. Prirodni citrin je prilično redak. Kada se od ametista pomoću vrlo visokih temperatura napravi citrin, taj pseudo citrin može se ponovo promeniti u ljubičasti ametist pomoću rendgenskih zraka. Jedan od velikih svetskih rudnika ametista je Anahi u Boliviji. Rudnik je usred tropske prašume, blizu močvara Pantanal, koji čini granicu između Bolivije i Brazila. Zbog kilometara šikare, gustiša, neprohodne šume dostupan je isključivo iz vazduha.
Dimni kvarc uredi
Dimni kvarc je siva, prozirna verzija kvarca. Ona se kreće u jasnoći od gotovo potpune transparentnosti do smeđe-sive boje kristala koji je gotovo neproziran. Neki takođe može biti i crn.
Mlečni kvarc uredi
Mlečni kvarc može biti najčešći izbor kristalnog kvarca i može se naći gotovo bilo gde. Bela boja može biti uzrokovana tečnošću ili gasom zarobljenim tokom formiranja kristala. Najveća nalazista ove vrste kvarca nalaze se u Rusiji i Brazilu.
Podela kvarca prema mikrostrukturi: uredi
| kalcedonit | agat | Dimni kvarc | rutilatni kvarc |
| jaspis | aventurin | Oniks | karnelian |
| gorski kristal | ametist | Tigrovo oko | - |
| prasiolit | rozi kvarc | citrin | - |
Fizičke i fiziološke osobine uredi
Fizičke osobine minerala omogućavaju njihovu identifikaciju. Neke minerale je moguće identifikovati samo na osnovu fizičkih osobina, dok je za neke potrebna dodatna kompleksnija i dugotrajnija analiza pomoću rendgenske difrakcije. Osnovne fizičke osobine kvarca jesu da ima romboedarski kristalni sistem. Tvrdoća minerala se određuje prema Mosovoj skali, kvarc zauzima 7. mesto, tj. ima tvrdoću 7. Sjaj ovog minerala je staklast i ima beli ogreb. Takođe kvarc nema osobinu kalavosti. Relativna gustina kvarca je 2,65 g/cm. Iseckan prelom je vrlo krut.
Način postanka uredi
Način nastanka je magmatski, iz najmlađih delova pegmatita. Kvarc je osnovni sastojak granita i drugih magmatskih stena. Te je vrlo uobičajen u sedimentnim stenama, kao što su peščanik i takođe je prisutan u promenjivim količinama kao mineralni dodatak u većini karbonatnih stena. To je takođe čest sastavni deo šista, gnajsa, kvartcita i drugih metamorfnih stena. Zbog svoje otpornosti na starenje vrlo je čest u sedimentima i ostalom zemljištu. Kvarc se pojavljuje u hidrotermalnim žilama uz rude minerala. Veliki kristali kvarca se nalaze u pegmatitu. Dobro formirani kristali mogu dostići do nekoliko metara u dužinu i težiti nekoliko stotina kilograma. Prirodni kvarcni kristal izuzetno visoke čistoće.
Rasprostranjenost uredi
Kvarc je prvi po redu (po učestalosti) mineral koji se pojavljuje u prirodi i sam čini 12% Zemljine kore. Pojavljuje se u čistom obliku ili zajedno s drugim elementima kao silikat. Najveća nalazišta kvarca nalaze se u Brazilu, Madagaskaru, Namibiji i Rusiji.
Upotreba uredi
Kvarc ima višestruku upotrebu, a najznačajnija je u izradi nakita i kvarcnih oscilatora. Najvažnije mesto zauzima u proizvodnji kvarcnih ili kristalnih oscilatora koji prestavljaju električni sklop koji koristi mehaničku rezonanciju vibracije kristala kako bi stvorio električni signal vrlo precizne frekvencije. Spojevi oscilatora u kojima se upotrebljava kvarc u osnovi su poznati kao RC oscilatori. Sam kvarc u tim kolima služi ili kao oscilatorno kolo za sebe ili kao satavni deo oscilatornog kola. Moguće su i izvedbe gde kvarc stoji u petlji povratne veze. Korisna snaga svih kvarcnih oscilatora je mala pa se na kraju svih kola dodaje izlazni pojačivački stepen. Najčešće upotrebljavano kolo ove vrste je Milerov oscilator.
Vidi još uredi
Reference uredi
- ^ a b v Quartz Arhivirano 2005-12-14 na sajtu Wayback Machine. Mindat.org. Приступљено 2013-03-07.
- ^ Quartz page on Mineralien Atlas
- ^ а б в Deer, W. A., R. A. Howie and J. Zussman, An Introduction to the Rock Forming Minerals, Logman. 1966. ISBN 978-0-582-44210-8. str. 340–355.
- ^ a b Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (ur.). „Quartz”. Handbook of Mineralogy (PDF). III (Halides, Hydroxides, Oxides). Chantilly, VA, US: Mineralogical Society of America. ISBN 978-0-9622097-2-7. Arhivirano (PDF) iz originala 1. 4. 2010. g. Pristupljeno 21. 10. 2009.
- ^ a b Quartz Arhivirano 2006-11-12 na sajtu Wayback Machine. Webmineral.com. Pristupljeno 2013-03-07.
- ^ a b Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis (1985). Manual of Mineralogy (20 izd.). ISBN 978-0-471-80580-9.
- ^ Digitales Wörterbuch der deutschen Sprache Arhivirano 2017-12-01 na sajtu Wayback Machine (in German)
- ^ „Arhivirana kopija”. Arhivirano iz originala 01. 12. 2017. g. Pristupljeno 26. 11. 2017.
- ^ Tomkeieff, S.I. (1942). „On the origin of the name 'quartz'” (PDF). Mineralogical Magazine. 26: 172—178. doi:10.1180/minmag.1942.026.176.04. Arhivirano iz originala (PDF) 04. 09. 2015. g. Pristupljeno 12. 8. 2015.
- ^ „Quartz Gemstone and Jewelry Information: Natural Quartz - GemSelect”. www.gemselect.com. Arhivirano iz originala 29. 8. 2017. g. Pristupljeno 29. 8. 2017.
- ^ „Quartz: The gemstone Quartz information and pictures”. www.minerals.net (na jeziku: engleski). Arhivirano iz originala 27. 08. 2017. g. Pristupljeno 29. 8. 2017.
- ^ Heaney, Peter J. (1994). „Structure and Chemistry of the low-pressure silica polymorphs”. Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 29 (1): 1—40. Arhivirano iz originala 24. 7. 2011. g. Pristupljeno 26. 10. 2009.
Literatura uredi
- Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis (1985). Manual of Mineralogy (20 izd.). ISBN 978-0-471-80580-9.
- Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (ur.). „Quartz”. Handbook of Mineralogy (PDF). III (Halides, Hydroxides, Oxides). Chantilly, VA, US: Mineralogical Society of America. ISBN 978-0-9622097-2-7. Arhivirano (PDF) iz originala 1. 4. 2010. g. Pristupljeno 21. 10. 2009.
- Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (ur.). „Quartz”. Handbook of Mineralogy (PDF). III (Halides, Hydroxides, Oxides). Chantilly, VA, US: Mineralogical Society of America. ISBN 978-0-9622097-2-7.
- Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis (1985). Manual of Mineralogy. 20th ed. ISBN 978-0-471-80580-9.
Spoljašnje veze uredi
- Quartz varieties, properties, crystal morphology. Photos and illustrations
- Arkansas quartz, Rockhounding Arkansas
- Gilbert Hart Nomenclature of Silica, American Mineralogist, Volume 12, pages 383-395, 1927
- Mindat.org
- Queensland University of Technology Origin of the word quartz.
- PDF of Charles Sawyer's cultured quartz process description
- Smithsonian Institute, Inventors of quartz oscillating devices