क्वार्ट्ज, व्यापक रूप से कई किस्मों के खनिज वितरित किए गए हैं जिनमें मुख्य रूप से सिलिका, या सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO 2) शामिल हैं। लिथियम, सोडियम, पोटेशियम और टाइटेनियम जैसी छोटी अशुद्धियां मौजूद हो सकती हैं। क्वार्ट्ज ने शुरुआती समय से ध्यान आकर्षित किया है; वाटर-क्लियर क्रिस्टल प्राचीन यूनानियों को क्रिस्टेलोस के रूप में जाना जाता था - इसलिए नाम क्रिस्टल, या अधिक सामान्यतः रॉक क्रिस्टल, इस किस्म पर लागू होते हैं। क्वार्ट्ज नाम का एक पुराना शब्द है जो अनिश्चित उत्पत्ति का पहला शब्द है जिसका उपयोग 1530 में जार्जियस एग्रीकोला द्वारा किया गया था।
सिलिका खनिज: क्वार्ट्ज
क्वार्ट्ज लगभग सभी प्रकार की आग्नेय, अवसादी और मेटामॉर्फिक चट्टानों में कई किस्मों में होता है। यह भी पाया गया है
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क्वार्ट्ज का संक्षिप्त उपचार इस प्रकार है। पूर्ण उपचार के लिए, सिलिका खनिज देखें।
क्वार्ट्ज का बड़ा आर्थिक महत्व है। कई किस्में जेमस्टोन हैं, जिनमें एमीथिस्ट, सिट्रीन, स्मोकी क्वार्ट्ज और गुलाब क्वार्ट्ज शामिल हैं। सैंडस्टोन, जो मुख्य रूप से क्वार्ट्ज से बना है, एक महत्वपूर्ण इमारत पत्थर है। बड़ी मात्रा में क्वार्ट्ज रेत (जिसे सिलिका सैंड के रूप में भी जाना जाता है) का उपयोग कांच और मिट्टी के पात्र के निर्माण और धातु की ढलाई में फाउंड्री मोल्ड्स के लिए किया जाता है। कुचल क्वार्ट्ज का उपयोग सैंडपेपर में एक अपघर्षक के रूप में किया जाता है, सिलिका सैंड को सैंडब्लास्टिंग में नियोजित किया जाता है, और सैंडस्टोन का उपयोग अभी भी पूरे व्हीटस्टोन, मिलस्टोन और ग्रिंडस्टोन बनाने के लिए किया जाता है। पराबैंगनी प्रकाश को संचारित करने के लिए प्रकाशिकी में सिलिका ग्लास (जिसे फ्यूज्ड क्वार्ट्ज भी कहा जाता है) का उपयोग किया जाता है। ट्यूबिंग और फ्यूज किए गए क्वार्ट्ज के विभिन्न जहाजों में प्रयोगशाला के महत्वपूर्ण अनुप्रयोग हैं, और क्वार्ट्ज फाइबर बेहद संवेदनशील वजन वाले उपकरणों में कार्यरत हैं।
फेल्डस्पार के बाद क्वार्ट्ज पृथ्वी की पपड़ी में दूसरा सबसे प्रचुर खनिज है। यह लगभग सभी एसिड आग्नेय, मेटामॉर्फिक और तलछटी चट्टानों में होता है। यह सिलिका-समृद्ध फेल्सिक चट्टानों में ग्रेनाइट, ग्रैनोडोराइट्स और रिओलाइट जैसे आवश्यक खनिज है। यह अपक्षय के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी है और सैंडस्टोन और अन्य हानिकारक चट्टानों पर ध्यान केंद्रित करता है। द्वितीयक क्वार्ट्ज इस तरह की तलछटी चट्टानों में सीमेंट के रूप में कार्य करता है, जो कि दानेदार अनाज पर अतिवृद्धि बनाता है। सिलिका की माइक्रोकिस्ट्रैलीन किस्में जिसे चर्ट, फ्लिंट, एगेट और जैस्पर के रूप में जाना जाता है, में क्वार्ट्ज का एक अच्छा नेटवर्क है। क्वार्ट्ज-असर वाली आग्नेय और अवसादी चट्टानों का मेटामॉर्फिज़्म आमतौर पर क्वार्ट्ज की मात्रा और इसके दाने के आकार को बढ़ाता है।
क्वार्ट्ज दो रूपों में मौजूद है: (1) अल्फा- या निम्न, क्वार्ट्ज, जो 573 ° C (1,063 ° F), और (2) बीटा-, या उच्च, क्वार्ट्ज, 573 ° C से ऊपर स्थिर है। अल्फा-बीटा संक्रमण के दौरान उनके घटक परमाणुओं के केवल छोटे आंदोलनों के साथ दोनों निकट से संबंधित हैं। बीटा-क्वार्ट्ज की संरचना हेक्सागोनल है, या तो बाएं या दाएं हाथ के समरूपता समूह के साथ क्रिस्टल में समान रूप से आबादी है। अल्फा-क्वार्ट्ज की संरचना त्रिकोणीय है, फिर से दाएं या बाएं हाथ के समरूपता समूह के साथ। संक्रमण तापमान पर बीटा-क्वार्ट्ज ट्विस्ट्स के टेट्राहेड्रल ढांचे, जिसके परिणामस्वरूप अल्फा-क्वार्ट्ज की समरूपता होती है; परमाणु विशेष अंतरिक्ष समूह की स्थिति से अधिक सामान्य स्थिति में चले जाते हैं। 867 ° C (1,593 ° F) से ऊपर के तापमान पर, बीटा-क्वार्ट्ज ट्रिडिमाइट में बदल जाता है, लेकिन परिवर्तन बहुत धीमा है क्योंकि बॉन्ड ब्रेकिंग एक अधिक खुली संरचना बनाने के लिए होती है। बहुत उच्च दबावों पर अल्फा-क्वार्ट्ज कोएसाइट में बदल जाता है और, अभी भी उच्च दबाव पर, स्टेशोविट। इस तरह के चरणों प्रभाव craters में देखा गया है।
क्वार्ट्ज पीजोइलेक्ट्रिक है: एक क्रिस्टल वैकल्पिक प्रिज्म किनारों पर सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज विकसित करता है जब इसे दबाव या तनाव के अधीन किया जाता है। आरोप दबाव में परिवर्तन के लिए आनुपातिक हैं। इसकी पीज़ोइलेक्ट्रिक संपत्ति की वजह से, एक क्वार्ट्ज प्लेट का उपयोग दबाव गेज के रूप में किया जा सकता है, जैसा कि गहराई से दिखने वाले उपकरण में होता है।
जैसे ही संपीड़न और तनाव विपरीत शुल्क उत्पन्न करते हैं, वैसे ही प्रभाव यह होता है कि विपरीत चार्ज को वैकल्पिक करने से वैकल्पिक विस्तार और संकुचन होगा। निश्चित अभिविन्यास और आयामों के साथ एक क्वार्ट्ज क्रिस्टल से काटे गए खंड में इस विस्तार और संकुचन (यानी कंपन) की एक प्राकृतिक आवृत्ति होती है, जो कि बहुत अधिक होती है, जो प्रति सेकंड लाखों कंपन में मापा जाता है। रेडियो, टीवी, और अन्य इलेक्ट्रॉनिक संचार उपकरणों में और क्रिस्टल-नियंत्रित घड़ियों और घड़ियों के लिए क्वार्ट्ज की उचित कट प्लेट्स का उपयोग आवृत्ति नियंत्रण के लिए किया जाता है।
चीन, जापान और रूस क्वार्ट्ज के विश्व के प्राथमिक उत्पादक हैं। बेल्जियम, ब्राजील, बुल्गारिया, फ्रांस, जर्मनी, दक्षिण अफ्रीका और यूनाइटेड किंगडम भी खनिज की महत्वपूर्ण मात्रा में हैं।
विस्तृत भौतिक गुणों के लिए, सिलिका खनिज देखें (
तालिका)।
