Werkstuk: Kwarts
Bespreking Kwarts:
Inleiding: Meer dan 12% van de aardkorst bestaat uit kwarts. Kwarts is het meest algemeen voorkomende mineraal in de aardkorst. Het bestaat uit siliciumdioxide, SiO2. Hoewel silicium een zwart metaal is, vormt het samen met zuurstof een volkomen kleurloos mineraal. Het komt voor als prachtige grote heldere kristallen (bergkristal) maar kan door chemische verontreinigingen (over het algemeen metalen) ook gekleurd zijn. (zie ook afbeelding) . De bekenste varianten zijn Amethyst (purper), Citrien (geel), Rozenkwarts (roze), Rookkwarts (bruinzwart), Melkkwarts (wit) en blauwe Kwarts. Meer compacte vari?teiten van het mineraal Kwarts zijn onder andere chacedoon - bruin, rood, grijs of blauw; Agaat - met lagen in allerlei verschillende kleuren; Chrysopraas - appelgroen; Heliotroop - een groen mineraal met rode vlekken; en Jaspis - donkerrood tot geel.
Kwarts is een pi?zo-elektrisch materiaal en de trillingen die men in het rooster van het kristal kan opwekken worden gebruikt in elektronische apparatuur zoals kwartsuurwerken en radio's. Dit betekent ook dat als je het in een bepaalde richting samendrukt, er in die richting spanningsverschil ontstaat. Als je het zaagt of er met een hamer op slaat straalt het geel licht uit, waardoor je het in het donker kunt zien. Wanneer kwarts gesmolten wordt, vormt het bij snelle afkoeling vaak een glas, omdat het kristallisatieproces vrij veel tijd vergt.
Structuur: Kwarts heeft twee modificaties: α-kwarts is trigonaal, β-kwarts (een hogere-temperatuurvorm) is hexagonaal. Daarnaast komt siliciumdioxide nog voor in vele andere structuren zoals α- en β-cristobaliet, keatiet, tridymiet, coesiet, stishoviet, melangoflogiet en lechatelieriet. Kwarts kristalliseert in het trigonale kristalstelsel en vormt daarbij zeszijdige prismatische kristallen, die be?indigd worden door in een punt toelopende vlakjes.
Toepassingen: - Kwartsglas wordt veel toegepast. Het is sterk, zet weinig uit en kan dus grote temperatuurverschillen doorstaan, het is chemisch vrij inert en het verwekingspunt ligt hoog (1665 oC); dit allemaal door de sterke covalente bindingen in en tussen de SiO4-monomeren. Het is ook transparant voor ultraviolette straling, in tegenstelling tot de meeste andere vormen van glas (zoals pyrex). Het wordt daarom toegepast als cuvetmateriaal in de spectroscopie van het zichtbaar/ultraviolette deel van het spectrum. Het blazen van kwartsglas is echter moeilijker omdat het verwekingspunt veel hoger ligt en veel abrupter is. Het vereist ook goede ventilatie omdat er gasvormig SiO bij ontstaat; dit kan de longen aantasten.
- Kwarts is ook de bron van silicium voor de halfgeleiderindustrie en de siliciumchemie.
- Kwartskristallen worden gebruikt als kristaloscillator in bijvoorbeeld digitale klokken (kwartsuurwerk). De aanduiding ?Kwarts of Quartz? op klokken slaat op het gebruik van een kristal voor het opwekken van een stabiele en nauwkeurige tijdbasis.
- Er zijn vele toepassingen waarbij een constante frequentie noodzakelijk is, bijvoorbeeld bij radiozenders en -ontvangers, in computers, bij mobiele telefoons, etc.
- Kwarts is een heel belangrijk mineraal in de industrie: glas, verven, schuurmiddelen, lenzen, prisma?s, precisie-instrumenten, ?
Voorkomen: Kwarts is bijna over de hele wereld te vinden en in bijna ieder gesteente. Kwarts komt in een aantal vormen voor: In kristallen die wel tot 150kg wegen, over grote massa's die een groot gebied bedekken, of in zandkorrels. Het komt vaak voor in sedimentair gesteente, met name in veel zandsteen, rivieren en strandafzettingen. Ook wordt Kwarts vaak aangetroffen in Geodes. Deze holtes lijken op eieren; van buiten lijken ze massief, maar als ze breken blijken ze van binnen hol te zijn en aan de binnekant bezet met kristallen. Kwarts ontstaat door het afkoelen van gesmolten gesteenten dat veel silicaten bevat. Grote formaties bevinden zich in de alpen, zoals bij Mont Blanc en st. Gotthardpas in Zwitserland. Geodes waar wel 50 ton aan kristallen zijn gevonden, zijn aangetroffen in Duitsland. Uit Madagascar en Brazili? komen veel grote kwartskristallen: tijdens W O II is in brazili? meer dan 1000ton aan helder Kwarts gewonnen voor gebruik in radio's. D'Oisans (Is?re, Frankrijk) is beroemd om zijn tweeling kristallen die er in de buur worden gevonden. Kwarts wordt verder gevonden in Rusland, Uruguay, India en in delen van Afrika. In Belgi? komt het mineraal op talrijke plaatsen voor als massieve kwarts, terwijl kristallen gevonden worden in holtes en spleten van diverse gesteenten.
Bron(nen): http://nl.wikipedia.org/wiki/Kwarts, http://www.acam.be/mineral/oxides/quartz/index.html, http://home.hetnet.nl/~tcjbronckers/Kwarts.htm
Inleiding: Meer dan 12% van de aardkorst bestaat uit kwarts. Kwarts is het meest algemeen voorkomende mineraal in de aardkorst. Het bestaat uit siliciumdioxide, SiO2. Hoewel silicium een zwart metaal is, vormt het samen met zuurstof een volkomen kleurloos mineraal. Het komt voor als prachtige grote heldere kristallen (bergkristal) maar kan door chemische verontreinigingen (over het algemeen metalen) ook gekleurd zijn. (zie ook afbeelding) . De bekenste varianten zijn Amethyst (purper), Citrien (geel), Rozenkwarts (roze), Rookkwarts (bruinzwart), Melkkwarts (wit) en blauwe Kwarts. Meer compacte vari?teiten van het mineraal Kwarts zijn onder andere chacedoon - bruin, rood, grijs of blauw; Agaat - met lagen in allerlei verschillende kleuren; Chrysopraas - appelgroen; Heliotroop - een groen mineraal met rode vlekken; en Jaspis - donkerrood tot geel.
Kwarts is een pi?zo-elektrisch materiaal en de trillingen die men in het rooster van het kristal kan opwekken worden gebruikt in elektronische apparatuur zoals kwartsuurwerken en radio's. Dit betekent ook dat als je het in een bepaalde richting samendrukt, er in die richting spanningsverschil ontstaat. Als je het zaagt of er met een hamer op slaat straalt het geel licht uit, waardoor je het in het donker kunt zien. Wanneer kwarts gesmolten wordt, vormt het bij snelle afkoeling vaak een glas, omdat het kristallisatieproces vrij veel tijd vergt.
Structuur: Kwarts heeft twee modificaties: α-kwarts is trigonaal, β-kwarts (een hogere-temperatuurvorm) is hexagonaal. Daarnaast komt siliciumdioxide nog voor in vele andere structuren zoals α- en β-cristobaliet, keatiet, tridymiet, coesiet, stishoviet, melangoflogiet en lechatelieriet. Kwarts kristalliseert in het trigonale kristalstelsel en vormt daarbij zeszijdige prismatische kristallen, die be?indigd worden door in een punt toelopende vlakjes.
Toepassingen: - Kwartsglas wordt veel toegepast. Het is sterk, zet weinig uit en kan dus grote temperatuurverschillen doorstaan, het is chemisch vrij inert en het verwekingspunt ligt hoog (1665 oC); dit allemaal door de sterke covalente bindingen in en tussen de SiO4-monomeren. Het is ook transparant voor ultraviolette straling, in tegenstelling tot de meeste andere vormen van glas (zoals pyrex). Het wordt daarom toegepast als cuvetmateriaal in de spectroscopie van het zichtbaar/ultraviolette deel van het spectrum. Het blazen van kwartsglas is echter moeilijker omdat het verwekingspunt veel hoger ligt en veel abrupter is. Het vereist ook goede ventilatie omdat er gasvormig SiO bij ontstaat; dit kan de longen aantasten.
- Kwarts is ook de bron van silicium voor de halfgeleiderindustrie en de siliciumchemie.
- Kwartskristallen worden gebruikt als kristaloscillator in bijvoorbeeld digitale klokken (kwartsuurwerk). De aanduiding ?Kwarts of Quartz? op klokken slaat op het gebruik van een kristal voor het opwekken van een stabiele en nauwkeurige tijdbasis.
- Er zijn vele toepassingen waarbij een constante frequentie noodzakelijk is, bijvoorbeeld bij radiozenders en -ontvangers, in computers, bij mobiele telefoons, etc.
- Kwarts is een heel belangrijk mineraal in de industrie: glas, verven, schuurmiddelen, lenzen, prisma?s, precisie-instrumenten, ?
Voorkomen: Kwarts is bijna over de hele wereld te vinden en in bijna ieder gesteente. Kwarts komt in een aantal vormen voor: In kristallen die wel tot 150kg wegen, over grote massa's die een groot gebied bedekken, of in zandkorrels. Het komt vaak voor in sedimentair gesteente, met name in veel zandsteen, rivieren en strandafzettingen. Ook wordt Kwarts vaak aangetroffen in Geodes. Deze holtes lijken op eieren; van buiten lijken ze massief, maar als ze breken blijken ze van binnen hol te zijn en aan de binnekant bezet met kristallen. Kwarts ontstaat door het afkoelen van gesmolten gesteenten dat veel silicaten bevat. Grote formaties bevinden zich in de alpen, zoals bij Mont Blanc en st. Gotthardpas in Zwitserland. Geodes waar wel 50 ton aan kristallen zijn gevonden, zijn aangetroffen in Duitsland. Uit Madagascar en Brazili? komen veel grote kwartskristallen: tijdens W O II is in brazili? meer dan 1000ton aan helder Kwarts gewonnen voor gebruik in radio's. D'Oisans (Is?re, Frankrijk) is beroemd om zijn tweeling kristallen die er in de buur worden gevonden. Kwarts wordt verder gevonden in Rusland, Uruguay, India en in delen van Afrika. In Belgi? komt het mineraal op talrijke plaatsen voor als massieve kwarts, terwijl kristallen gevonden worden in holtes en spleten van diverse gesteenten.
Bron(nen): http://nl.wikipedia.org/wiki/Kwarts, http://www.acam.be/mineral/oxides/quartz/index.html, http://home.hetnet.nl/~tcjbronckers/Kwarts.htm