كشفت دراسة أجراها المركز المصري للفكر والدراسات أن الكوارتز هو ثاني أكثر المعادن وفرة على وجه الأرض ، ويتكون من جزء واحد من السيليكون وجزئين من الأكسجين ، وتركيبه الكيميائي. (SiO2)تأتي على شكل بلورات سداسية بألوان وأشكال عديدة ، وتتميز ببريقها الزجاجي ، وصلابتها التي تصل إلى 7 درجات على مقياس موس (مقياس صلابة المواد المستخدمة للإشارة إلى قدرة المواد المختلفة على مقاومة الخدش. ) للمعادن ، مما يعني أنه يخدش الزجاج وجميع أنواع الحديد ، بالإضافة إلى أنه يتميز بتشققاته على شكل محار.
هذا المعدن حيوي في العديد من الصناعات وله استخدامات عديدة لما له من خصائص فيزيائية وكهربائية مميزة. حيث إنها مقاومة للحرارة مما يساعد على استخدامها وتتطلب درجات حرارة عالية ، بالإضافة إلى العديد من الأشكال المميزة واللمعان واللون والشفافية التي تجعلها تستخدم كأحجار كريمة. ومن أهم هذه الاستخدامات ما يلي:
المجوهرات والأحجار الكريمة: لعدة قرون ، تم استخدام الكوارتز في إنتاج المجوهرات والأحجار الكريمة. تجعل طبيعتها الصلبة والقابلة للتلميع والبلورية والمتينة مادة ممتازة لهذا الغرض. تشمل أصناف الكوارتز التي يشيع استخدامها كمجوهرات وأحجار كريمة السترين والجمشت والجمشت وكوارتز الورد والأفينتورين والأوبال. يستخدم الكوارتز أيضًا مع الهياكل الجريزوفولفين (الكريبتوكريستالين) مثل العقيق واليشب كأحجار كريمة.
الصناعة البترولية: يتميز رمل الكوارتز بمقاومته العالية للتكسير. أثناء عملية استخراج النفط والغاز الطبيعي ، يتم دفع ملاط الرمل إلى أسفل آبار النفط والغاز تحت تأثير ضغوط عالية جدًا في عملية تُعرف باسم التكسير الهيدروليكي. يتسبب هذا الضغط المرتفع في تكسر صخور الخزان ، ويتم حقن ملاط الرمل في الكسور الناتجة. تساعد حبيبات الرمل الصلبة هذه على إبقاء الكسور مفتوحة. حتى بعد زوال الضغط ، مما يسهل تدفق الغاز الطبيعي إلى فتحة البئر.
صناعة الزجاج: أحد الاستخدامات الأساسية للكوارتز هي صناعة الزجاج. يتكون الزجاج من مركب كيميائي يعرف باسم ثاني أكسيد السيليكا (SiO2)إنه مركب بلوري عديم اللون يوجد مثل الكوارتز أو الرمل أو الصوان. يتم إذابة ثاني أكسيد السيليكا (الذي يجب أن يكون نقيًا بشكل استثنائي بنسبة 99.9٪) ويُترك ليبرد إلى أي شكل أو بُعد مرغوب. تُستخدم بلورات الكوارتز الضوئية أيضًا في الليزر والمجاهر والتلسكوبات وأجهزة الاستشعار الإلكترونية والأدوات العلمية..
صناعة الإلكترونيات: تستخدم بلورات الكوارتز أيضًا في الإلكترونيات. نظرًا لأنه يولد تيارًا على سطحه عند ثنيه أو ضغطه ، فقد تم استخدام بلورات الكوارتز لإعطاء تردد دقيق لجميع أجهزة الإرسال اللاسلكية وأجهزة الاستقبال اللاسلكية وأجهزة إرسال نظام تحديد المواقع العالمي. (GPS) وأجهزة الكمبيوتر. تأتي هذه الدقة. لأن بلورة الكوارتز لا تتأثر بمعظم المذيبات ، وتبقى متبلورة عند درجات حرارة عالية.
صنع البوتقات: البوتقات المختبرية هي الحاويات التي تستخدم لحفظ المواد الكيميائية عند إجراء الاختبارات الكيميائية أو الحرارية. الكوارتز لديه نقطة انصهار عالية جدا وخامل كيميائيا ، وبالتالي ، فإنه يستخدم في صنع هذه البوتقات. تشمل المزايا التي توفرها بوتقات الكوارتز: التمدد المنخفض ، ومقاومة الصدمات الحرارية ، وثبات الأبعاد الممتاز.
البلورات الاصطناعية: تزرع البلورات الاصطناعية في المختبرات ، ويتم إنتاجها صناعياً من ذوبان ثنائيات السيليكون الخام. (SiO2) في محلول مائي قلوي عند درجة حرارة عالية. على الرغم من أن هذه العملية بطيئة ، إلا أنها توفر بشكل عام بلورات عالية النقاء وعالية الجودة والتي تكاد تكون بنفس جودة بلورات الكوارتز التي تحدث بشكل طبيعي. بلورات الكوارتز الاصطناعية مقاومة للأحماض والتآكل ودرجات الحرارة المرتفعة والتآكل والصدمات والضغط والانحناء والتطفل. تُستخدم البلورات الاصطناعية في صناعة الإلكترونيات وأشباه الموصلات وصناعة الطاقة الشمسية والأقراص الضوئية وحتى أدوات الطباعة الحجرية..
صناعة الساعات: يمكن لبعض المواد مثل السيراميك والكريستال والكوارتز أن تنتج الكهرباء عند تعرضها لضغط ميكانيكي. تسمى قدرة هذه المواد على تحويل الجهد من وإلى الضغط الميكانيكي بالكهرباء الانضغاطية. تحافظ بلورات الكوارتز على معيار تردد دقيق ، مما يساعد على تنظيم حركة الساعة. ، وهو ما يجعل الساعات دقيقة للغاية. يستخدم الكوارتز أيضًا في: أجهزة الراديو والمعالجات الدقيقة والعديد من التطبيقات التكنولوجية والصناعية الأخرى.
صناعة صب المعادن: غالبًا ما يتم خلط رمل الكوارتز بعوامل رابطة مثل الطين وراتنج سيليكات الصوديوم والزيوت ، ويستخدم لغرض صب المعادن. خصائص رمل الكوارتز مثل نقطة الانصهار العالية والقوة العالية والمساعدة الحرارية في عملية صب المعدن. أيضًا ، يتم استخدام الكوارتز الجريزوفولفين لتنعيم الحواف الخشنة على المعادن بعد قطعها أو صبها أو حفرها في صناعة صب المعادن. يضاف رمل الكوارتز أيضًا إلى المعادن المنصهرة لعملية إزالة الشوائب ، ومعظمها من الأكسجين. يلتصق الرمل بالشوائب ومن ثم يتم إزالته بسهولة.
