Minerales

Cuarzo



Un mineral ubicuo con una enorme cantidad de usos.


Cristales de cuarzo: Cristales de cuarzo Herkimer "Diamond". Una clara variedad de "cristal de roca" de cuarzo.

¿Qué es el cuarzo?

El cuarzo es un compuesto químico que consta de una parte de silicio y dos partes de oxígeno. Es dióxido de silicio (SiO2) Es el mineral más abundante que se encuentra en la superficie de la Tierra, y sus propiedades únicas lo convierten en una de las sustancias naturales más útiles.

Cuarzo de cristal de roca: Cuarzo transparente "cristal de roca". Este espécimen muestra la fractura concoidea (fractura que produce superficies curvas) que es característica del mineral. La muestra mide aproximadamente cuatro pulgadas (diez centímetros) de ancho y procede de Minas Gerais, Brasil.

¿Dónde se encuentra el cuarzo?

El cuarzo es el mineral más abundante y ampliamente distribuido que se encuentra en la superficie de la Tierra. Está presente y abundante en todas partes del mundo. Se forma a todas las temperaturas. Es abundante en rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias. Es altamente resistente a la intemperie mecánica y química. Esta durabilidad lo convierte en el mineral dominante de las cimas de las montañas y el componente principal de la playa, el río y la arena del desierto. El cuarzo es ubicuo, abundante y duradero. Los depósitos mineros se encuentran en todo el mundo.

Cuarzo amatista: El cuarzo cristalino púrpura se conoce como "amatista". Cuando es transparente y de alta calidad, a menudo se corta como una piedra preciosa. Este espécimen mide aproximadamente cuatro pulgadas (diez centímetros) de ancho y es de Guanajuato, México.

Propiedades Físicas de Cuarzo

Clasificación químicaSilicato
ColorEl cuarzo ocurre en prácticamente todos los colores. Los colores comunes son claro, blanco, gris, morado, amarillo, marrón, negro, rosa, verde, rojo.
RachaIncoloro (más duro que la placa de rayas)
LustreVítreo
DiafaneidadTransparente a translúcido
EscoteNinguno: generalmente se rompe con una fractura concoidea
Dureza de Mohs7
Gravedad específica2.6 a 2.7
Propiedades diagnósticasFractura concoidea, brillo vidrioso, dureza
Composición químicaSiO2
Sistema de cristalHexagonal
UsosFabricación de vidrio, abrasivo, arena de fundición, apuntalante de fracturación hidráulica, piedras preciosas

Pedernal: Flint es una variedad de cuarzo microcristalino o criptocristalino. Ocurre como nódulos y masas concrecionarias y con menos frecuencia como un depósito en capas. Se rompe de manera consistente con una fractura concoidea y fue uno de los primeros materiales que las personas tempranas utilizaron para fabricar herramientas. Lo usaron para hacer herramientas de corte. Después de miles de años, la gente continúa usándolo. Actualmente se utiliza como la vanguardia en algunas de las mejores herramientas quirúrgicas. Este espécimen mide aproximadamente cuatro pulgadas (diez centímetros) de ancho y proviene de Dover Cliffs, Inglaterra.

Puntas de flecha de piedra de cuarzo: Uno de los primeros usos del cuarzo, en forma de pedernal, fue la producción de objetos afilados, como cuchillas, rascadores y puntas de proyectil, como las puntas de flecha que se muestran arriba.

¿Cuáles son los usos del cuarzo?

El cuarzo es uno de los materiales naturales más útiles. Su utilidad puede estar vinculada a sus propiedades físicas y químicas. Tiene una dureza de siete en la escala de Mohs que lo hace muy duradero. Es químicamente inerte en contacto con la mayoría de las sustancias. Tiene propiedades eléctricas y resistencia al calor que lo hacen valioso en productos electrónicos. Su brillo, color y diafanidad lo hacen útil como piedra preciosa y también en la fabricación de vidrio.

Usos del cuarzo en la fabricación de vidrio

Los procesos geológicos ocasionalmente han depositado arenas compuestas de casi 100% de granos de cuarzo. Estos depósitos han sido identificados y producidos como fuentes de arena de sílice de alta pureza. Estas arenas se utilizan en la industria de fabricación de vidrio. La arena de cuarzo se utiliza en la producción de envases de vidrio, vidrio plano, vidrio especial y fibra de vidrio.

Ventanas de cristal de cuarzo: La fabricación de vidrio es uno de los principales usos del cuarzo.

Cuentas de jaspe: El cuarzo se usa a menudo en joyería o como gema. Estas cuentas de jaspe son un ejemplo de cuarzo utilizado como piedra preciosa.

Arena de vidrio de cuarzo: Arenisca de cuarzo de alta pureza adecuada para la fabricación de vidrio de alta calidad. La "arena de vidrio" es una piedra arenisca que está compuesta casi en su totalidad por granos de cuarzo. Aquí se muestra un ejemplar de la piedra arenisca de Oriskany de Hancock, Virginia Occidental. En algunos lugares, el Oriskany tiene más del 99% de cuarzo puro. Gran parte se ha utilizado para envases de vidrio, pero parte se ha seleccionado para fabricar lentes para los telescopios más grandes. La muestra mide aproximadamente cuatro pulgadas (diez centímetros de ancho).

Cuarzo azul aventurina: La aventurina es una variedad colorida de cuarzo que contiene abundantes inclusiones brillantes de minerales como la mica o la hematita. A menudo se corta y se pule para usar como piedra ornamental. Los colores comunes para la aventurina son verde, naranja y azul. Este espécimen mide aproximadamente cuatro pulgadas (diez centímetros) de ancho y es de la India.

Usos del cuarzo como abrasivo

La alta dureza del cuarzo, siete en la escala de Mohs, lo hace más duro que la mayoría de las otras sustancias naturales. Como tal, es un excelente material abrasivo. Las arenas de cuarzo y la arena de sílice finamente molida se utilizan para la limpieza con arena, limpiadores de limpieza, medios de molienda y arena para lijar y aserrar.

Usos del cuarzo como arena de fundición

El cuarzo es muy resistente a los químicos y al calor. Por lo tanto, a menudo se usa como arena de fundición. Con una temperatura de fusión más alta que la mayoría de los metales, puede usarse para moldes y núcleos de trabajos de fundición comunes. Los ladrillos refractarios a menudo están hechos de arena de cuarzo debido a su alta resistencia al calor. La arena de cuarzo también se usa como fundente en la fundición de metales.

Madera silicificada: La madera "petrificada" silicificada se forma cuando los restos de plantas enterradas se infiltran con aguas minerales que precipitan cuarzo. Este cuarzo llena las cavidades dentro de la madera y a menudo reemplaza los tejidos leñosos. Este espécimen mide aproximadamente cuatro pulgadas (diez centímetros) de ancho y es del condado de Yuma, Arizona.

Usos en la industria del petróleo

La arena de cuarzo tiene una alta resistencia al aplastamiento. En la industria del petróleo, las lechadas de arena son forzadas a bajar pozos de petróleo y gas bajo presiones muy altas en un proceso conocido como fracturación hidráulica. Esta alta presión fractura las rocas del reservorio, y la suspensión arenosa se inyecta en las fracturas. Los granos de arena duraderos mantienen abiertas las fracturas después de liberar la presión. Estas fracturas abiertas facilitan el flujo de gas natural en el pozo.

La mejor manera de aprender sobre minerales es estudiar con una colección de especímenes pequeños que pueda manejar, examinar y observar sus propiedades. Las colecciones económicas de minerales están disponibles en la tienda de Geology.com.

Esquisto: Chert es un cuarzo microcristalino o criptocristalino. Ocurre como nódulos y masas concrecionarias y con menos frecuencia como un depósito en capas. Este espécimen mide aproximadamente cuatro pulgadas (diez centímetros) de ancho y es de Joplin, Missouri.

Muchos otros usos de arena de cuarzo

La arena de cuarzo se usa como relleno en la fabricación de caucho, pintura y masilla. Los granos de cuarzo cuidadosamente seleccionados y lavados se utilizan como medios filtrantes y gránulos para techos. Las arenas de cuarzo se utilizan para la tracción en las industrias ferroviaria y minera. Estas arenas también se utilizan para la recreación en campos de golf, canchas de voleibol, campos de béisbol, areneros y playas para niños.

Cristal de cuarzo: Un cristal de cuarzo Herkimer "Diamond" en dolostone. Este espécimen mide aproximadamente seis pulgadas (quince centímetros) de ancho y es de Middleville, Nueva York.

Usos para cristales de cuarzo

Una de las propiedades más sorprendentes del cuarzo es la capacidad de sus cristales de vibrar a frecuencias precisas. Estas frecuencias son tan precisas que los cristales de cuarzo pueden usarse para fabricar instrumentos y equipos de cronometraje extremadamente precisos que pueden transmitir señales de radio y televisión con frecuencias precisas y estables.

Los pequeños dispositivos utilizados para estos fines se conocen como "osciladores de cristal". Los primeros osciladores de cristal se desarrollaron en la década de 1920, y solo veinte años después, se necesitaban decenas de millones de ellos cada año para abastecer a los militares durante la Segunda Guerra Mundial. Hoy en día, miles de millones de cristales de cuarzo se utilizan para fabricar osciladores para relojes, relojes, radios, televisores, juegos electrónicos, computadoras, teléfonos celulares, medidores electrónicos y equipos GPS.

También se ha desarrollado una amplia variedad de usos para cristales de cuarzo de grado óptico. Se utilizan para fabricar lentes, ventanas y filtros especializados en láseres, microscopios, telescopios, sensores electrónicos e instrumentos científicos. El material de arena de playa es ahora el material de los dispositivos electrónicos más avanzados del mundo.

Una necesidad de cristales de cuarzo sintéticos

Durante la década de 1900, la demanda de cristales de cuarzo de alta calidad se aceleró tan rápidamente que las operaciones mineras en todo el mundo no pudieron suministrarlos en cantidades adecuadas. Afortunadamente, esta necesidad se hizo realidad durante la Segunda Guerra Mundial, y la industria militar y privada comenzó a trabajar en métodos para cultivar cristales de cuarzo sintéticos para cumplir con los requisitos especiales de uso óptico y electrónico.

Hoy, la mayoría de los cristales de cuarzo utilizados en componentes electrónicos e instrumentos ópticos se cultivan en laboratorios en lugar de producirse a partir de minas. La mayoría de los laboratorios cultivan sus cristales utilizando métodos basados ​​en el proceso geológico de la actividad hidrotermal. Los cristales sintéticos se cultivan a altas temperaturas a partir de aguas sobrecalentadas que son ricas en sílice disuelta. Estos cristales fabricados se pueden cultivar en formas, tamaños y colores que coincidan con las necesidades de los procesos de fabricación. El costo de cultivar cristales de cuarzo sintéticos es competitivo con la minería, y el único límite para la producción es la disponibilidad de equipos de crecimiento de cristales.

Ametrina Una piedra bicolor que combina citrino dorado y amatista púrpura. Esta gema mide aproximadamente 8x10 mm.

Cuarzo como una piedra preciosa

El cuarzo es una excelente piedra preciosa. Es duro, duradero y generalmente acepta un esmalte brillante. Las variedades populares de cuarzo que se usan ampliamente como gemas incluyen: amatista, citrina, cuarzo rosa, cuarzo ahumado y aventurina. El ágata y el jaspe también son variedades de cuarzo con una estructura microcristalina.

Cuarzo rosa: Cuarzo rosa translúcido en bruto.

Cuentas de cuarzo rosa: Cuarzo rosa translúcido - cuentas cortadas y pulidas. Cada cuenta tiene unos diez milímetros de diámetro.

Novaculita Es una variedad de cuarzo denso y criptocristalino con una textura de grano fino y muy uniforme. Como cuarzo, tiene una dureza de 7 (más dura que el acero) y se usa como "piedra de afilar" para afilar cuchillos.

Usos especiales de piedra de sílice

"Piedra de sílice" es un término industrial para materiales como cuarcita, novaculita y otras rocas de cuarzo microcristalinas. Estos se utilizan para producir herramientas abrasivas, medios de desbarbado, piedras de amolar, piedras de afilar, piedras de aceite, limas de piedra, revestimientos para molinos de tubos y piedras de afilar.

Trípoli

Trípoli es sílice cristalina de un tamaño de grano extremadamente fino (menos de diez micrómetros). El tripoli comercial es un material de sílice casi puro que se utiliza para una variedad de propósitos abrasivos suaves que incluyen: jabones, pastas dentales, compuestos para pulir metales, compuestos para pulir joyas y compuestos para pulir. Se puede usar como esmalte al hacer piedras caídas en un vaso de roca. Trípoli también se usa en productos de fricción de frenos, rellenos en esmalte, compuestos para calafateo, plástico, pintura, caucho y refractarios.

Ver el vídeo: Cuarzo - Propiedades Caracteristicas y sus variedades. Foro de minerales (Noviembre 2020).