خصائص معدن الكوارتز، وكذلك تعريف الكوارتز. وسنعرض أيضًا مصادر الكوارتز، وسنتحدث أيضًا عن كيفية معرفة حجر الكوارتز الأصلي. كل هذا من خلال مقالتنا. تابع معنا.
خصائص معدن الكوارتز
لا شك أن الكوارتز يعتبر ثاني أكثر المعادن وفرة على وجه الأرض، ويمكن العثور عليه في العديد من الصخور الحمضية والمتحولة والرسوبية. ويتميز بمقاومته الكبيرة لجميع العوامل الجوية، ويصنف ضمن فئة السيليكات. وله العديد من الألوان المختلفة، منها الأبيض، والبنفسجي، والرمادي، والأصفر، والأسود، والوردي، والبني، والأحمر، والأخضر. ويتميز ببريقه الزجاجي وطبيعته التي تميل إلى الشفافية الشديدة.
تصل صلابته إلى 7 على مقياس موس لصلابة المعادن، وهو عرضة للتشقق والكسر في بعض الأحيان. وتتراوح قيمة كثافته من 2.6 إلى 2.7. وهي ذات شكل بلوري سداسي الشكل ولها نوع فريد يتميز بأنه سهل لأنه ذو نهاية مدببة وغير مستوية، وفي بعض الأحيان يكون مخططا. أفقية، بلورية، مفرغة، أسطوانية، شعاعية، متكتلة، هابطة، عقيدية، لوزية الشكل، وغيرها من الأشكال المختلفة. كما يستقر عند درجة حرارة 573 درجة مئوية.
تعريف الكوارتز
الكوارتز معدن مألوف موجود في العديد من أنواع الصخور. الكوارتز النقي شفاف ويتكون من ثاني أكسيد السيليكون. له الصيغة الكيميائية SiO2. للكوارتز العديد من الاستخدامات المهمة في العلوم والصناعة. يمكن العثور على الكوارتز في أشكال عديدة، وفي ثلاثة أنواع رئيسية من الصخور: النارية والمتحولة. والرسوبية انظر : الصخور . وباستثناء سيليكات الألومنيوم، يعد الكوارتز أحد أكثر المواد وفرة في تكوين الصخور في القشرة القارية للأرض. كما يعتبر من أصلب المعادن، ومن المعادن القليلة التي تتفوق عليه. في صلابة البريل والسبيكينابيل والتوباز والياقوت والماس، لا يؤثر التآكل على الكوارتز بالسرعة التي يؤثر بها على معظم المواد الصخرية.
مصادر الكوارتز
يمكن العثور على الكوارتز في جميع أنواع الصخور، سواء كانت نارية أو رسوبية أو متحولة، ويلاحظ أنه يتركز حول مجاري الأنهار وعلى الشواطئ. تتكون الرمال المحيطة بها بشكل رئيسي من الكوارتز وكميات صغيرة من الفلسبار الأبيض والوردي.
ومن الجدير بالذكر أن الكوارتز يتواجد في العديد من الدول، إلا أن الولايات المتحدة الأمريكية والبرازيل تعتبران المنتجين الرئيسيين لمعدن الكوارتز في العالم.
يعتبر الكوارتز عنصرا مقاوما للعوامل الجوية الكيميائية والفيزيائية، ونادرا ما يستخدم في شكله الطبيعي. ويمر بعمليات الترشيح لاحتوائه على شوائب معدنية وكيميائية، ولذلك تتم عملية إنتاج الكوارتز النقي الشفاف عالي الجودة لتجهيزه لاستخدامات متعددة مثل صناعة الإلكترونيات.
ويتم تصنيع الكوارتز الصناعي وفق معايير مخبرية محددة ودقيقة، حيث يتم إنتاج 200 طن صناعياً سنوياً، ويتطلب تصنيعه وجود بلورات بذورية، وهي تعرف بأنها قطع صغيرة مختارة بعناية يمكن أن تنمو عليها البلورات المحضرة.
كيف تعرف حجر الكوارتز الأصلي؟
1- دراسة الخصائص البصرية :
يمكنك التحقق من الكوارتز الأصلي باستخدام عدسة مكبرة (×10) لفحص العينة بحثًا عن العيوب وفقاعات الهواء، ودراسة شكلها بعناية؛ يحتوي الزجاج بداخله على فقاعات هواء، على عكس الكوارتز الذي يحتوي على بعض العيوب، وهو ليس دائري الشكل مثل فقاعات الهواء.
2- إجراء اختبار صلابة موهو:
يتميز حجر الكوارتز بصلابته العالية. وهي تحتل المرتبة السابعة على مقياس موهو لاختبار صلابة المعادن. يمكن لعينة الكوارتز أن تخدش عينة زجاجية بسهولة لأن الزجاج يحتل المرتبة 5.5 على مقياس صلابة موهو. ولذلك، يمكنك إجراء اختبار لفحص الكوارتز عن طريق حك العينة المراد دراستها بقطعة الزجاج الموجودة لديك. إذا تم خدش قطعة من الزجاج بسهولة، فمن المرجح أن تكون العينة كوارتز أصلي، بينما إذا كان خدش الزجاج يتطلب الكثير من الجهد، فهذا يشير غالبًا إلى أن العينة زجاجية وليست كوارتز.
3- استخدام جهاز لقياس التوصيل الحراري للعينة:
يساعد استخدام جهاز قياس التوصيل الحراري في تحديد مدى توصيل العينة للحرارة، إذ يتضح أثناء فحص عينة الكوارتز أنها موصلة للحرارة بشكل طفيف نسبيا، مما قد يدل على أنها كوارتز. ومن المعروف أن الزجاج مادة عازلة للحرارة، مما يجعله غير موصل للحرارة.
4- انتبه إلى كتلة العينة:
ويجب الانتباه إلى كتلة الحجر المراد دراسته، حيث أن حجر الكوارتز الأصلي يتمتع بكتلة عالية نسبياً بالمقارنة مع قطعة من البلاستيك ذات حجم مماثل.
5- انتبه لدرجة حرارة العينة:
يجب الانتباه إلى درجة حرارة العينة المراد التحقق منها، حيث أن حجر الكوارتز الأصلي يكون بارداً في درجة حرارة الغرفة، أما حجر الكوارتز المقلد فهو دافئ ويساوي تقريباً درجة حرارة الغرفة، ويمكن تمييز ذلك عن طريق ملامسة الحجر فقط.
6- انتبه للعيوب السطحية:
يتميز سطح الكوارتز الأصلي بأنه ليس سليماً تماماً، ويجب أن يحتوي على بعض الشقوق غير المنتظمة التي قد تكون بسيطة وأحياناً واضحة جداً، حيث يمكن رؤية هذه العيوب بالعين المجردة دون الحاجة إلى عدسة مكبرة.
7- الغلاف الخارجي :
يمكن أن تبدو عينة الكوارتز الأصلية وكأنها صخرة باهتة، بينما تكون القطعة من الداخل مشرقة وملونة، مما يشير إلى أنه تم استخراجها من الأرض.
8- دراسة العينة تحت المجهر :
كشف فحص حجر الكوارتز تحت المجهر عن وجود خطوط بيضاء وعيوب على سطحه، على عكس الحجر المقلد.