Quarz

Inhaltsverzeichnis

1 Geschichte 2 Varietäten 3 Modifikationen 4 Bemerkenswerte Eigenschaften 5 Struktur 6 Quellen/Vorkommen 7 Bedeutung als Rohstoff 8 Literatur 9 Weblinks

Geschichte

Quarz war im Mittelalter eine Bezeichnung das Bergwerk sowie für alle Kristalle. Erst G. Agricola wurde der Begriff auf Bergkristalle eingeschränkt.

Varietäten

Verschiedene Mineralien und Halbedelsteine werden zu den Quarzen gerechnet. Sie alle hauptsächlich aus SiO ₂ haben aber Verunreinigungen durch z.B. Eisen Mangan Titan oder Eisenhydrate welche verschiedene Färbungen hervorrufen. den Quarzen zählen unter anderem folgende Varietäten:

• Achat kryptokristallin
• Amethyst
• Bergkristall
• Chrysopras
• Citrin
• Eisenkiesel
• Heliotrop
• Jaspis
• Quarz-Katzenauge
• Karneol auch (Carneol)
• Milchquarz
• Moosachat
• Onyx
• Opal
• Prasem
• Rauchquarz
• Rosenquarz
• Saphierquarz
• Sarder und
• Tigerauge .

Modifikationen

• Chalcedon wasserhaltig mehr oder weniger amorph
• Coesit Hochdruckmodifikation
• Cristobalit Hochtemperaturmodifikation
• Stishovit Hochdruckmodifikation
• Tridymit Hochtemperaturmodifikation

Bemerkenswerte Eigenschaften

Die piezoelektrische Eigenschaften des Quarzes machen ihn zu aus der Elektronik nicht mehr wegzudenkenden Baustein.

Eigenschaften des reinen geschmolzenen Quarzes (Informationen auf dem Quartz Catalogue Q-7A der General Company) Dichte: 2.203 g/cm3 Härte: 4.9 Dehnfestigkeit: MPa Druckfestigkeit: > 1.1 GPa Massenmodul: ~37 Starrheitsmodul: 31 GPa Poissonverhältnis: 0.16 Wärmeausdehnungkoeffizient: 5.5E-7 (Durchschnitt von 20°C bis 320°C) Wärmeleitfähigkeit: 1.3 Hitzekapazität: 45.3 J/mol Schmelzpunkt: ~1665°C elektrische Widerstandskraft 10 ¹⁸ Ohm*m Dielektrizitätskonstante : 3.75 an 20°C 1 MHZ Dielektrische weniger als 0.0004 an 20°C 1 MHZ

Struktur

Der Quarz ist ein Gerüstsilikat das SiO ₄ - Tetraeder besteht. Über die Sauerstoffatome in den Ecken entsteht die Bindung sich jedes Siliziumatom vier halbe Sauerstoffatome teilt und damit Ladungshaushalt ausgleicht.

Quellen/Vorkommen

Quarz ist ein sehr häufig vorkommendes es macht 12% der Erdkruste aus. Quarz tritt häufig in magmatischen metamorphen Gesteinen sowie in Sandstein und Kreidekalken aus organischem Ursprung auf. seiner Verwitterungsbeständigkeit tritt er im Restschotter angereichert

Bedeutung als Rohstoff

• Quarzvariationen wie Achat Amethyst Citrin oder Opal werden in der Schmuckindustrie verarbeitet.
• Reiner Bergkristall wird zu optischen Prismen und Linsen geschliffen.
• Da Quarz nur mit wenigen Chemikalien reagiert kann er auch gut für verwendet werden.
• Quarz hat piezoelektrische Eigenschaften; darum können Schwingquarze produziert werden bei Anlegen einer elektrischen Spannung in einer Frequenz schwingen (ähnlich einem Pendel). Der Bau sehr genau gehenden Quarzuhren wurde so möglich. Auch die Taktfrequenz Computern wird durch Schwingquarze vorgegeben. Auch geeignet Druckmessungen und die Hochfrequenztechnik .
• Quarzkristallplatten aus unverwittertem Quarz werden auch der Elektroakustik verwendet.
• Quarzlampen
• Normmaßstäbe und Normgewichte
• Fäden für Torsionswaagen
• Für die Glasindustrie und Keramikindustrie
• Feuerfeste Steine
• Karborundum (SiC)
• Eisenbahnschotterkörper da er eine hohe Festigkeit und Pflanzenwuchs verhindert.

• Bei der Wirbelschichtverbrennung wird Quarzsand mit Luft verwirbelt um den Verbrennungsvorgang zu optimieren verbessert die Wärmeübertragung.

Ungeeignet für Straßenschotter da er zu ist schlecht bindet und einen raschen Verschleiß den Autoreifen verursacht.

Literatur

Weblinks

• http://www.mineralienatlas.de/phpwiki/index.php/Quarz

Bücher zum Thema Quarz

Dieser Artikel von Wikipedia unterliegt der GNU FDL.