Quarz

Quarz (Link zu Liste von Mineralen)
Bild des Minerals Größeres Bild
Chemismus	SiO2
Kristallsystem	trigonal
Kristallklasse	___
Farbe	farblos, weiß, alle Farben
Strichfarbe	weiß
Härte	7
Dichte	2,65 g/cm3
Glanz	Kristallflächen Glasglanz, Bruchflächen Fettglanz
Opazität	durchsichtig bis undurchsichtig
Bruch	muschelig, spröde
Spaltbarkeit	keine
Habitus	stengelig, körnig
Kristallflächen	Prismenflächen, Romboederflächen
Zwillingsbildung	vorhanden
Kristalloptik
Brechungsindices	1,4585
Doppelbrechung	keine
optische Orientierung
Winkel/Dispersion der optischen Achsen
weitere Eigenschaften
chemisches Verhalten	nur in Flusssäure löslich
ähnliche Minerale	___
Radioaktivität	nur bei Rauchquarz
Magnetismus	keiner
besondere Kennzeichen	piezoelektrische Eigenschaften

Quarz ist die kristalline Form von Siliziumdioxid (SiO₂), im Gegensatz zu Quarzglas, das aus dem gleichen Grundstoff in anderer Form besteht. Der Quarz wird augenscheinlich mit dem Kalzit verwechselt, kann jedoch durch die Doppelbrechung und die Löslichkeit des Kalzits mit verdünnter Salzsäure leicht unterschieden werden.

Table of contents

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

Geschichte

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

Varietäten

Verschiedene Mineralien und Halbedelsteine werden zu den Quarzen gerechnet. Sie bestehen alle hauptsächlich aus SiO₂, haben aber Verunreinigungen durch z.B. Eisen, Mangan, Titan oder Eisenhydrate, welche verschiedene Färbungen hervorrufen. Zu den Quarzen zählen unter anderem

• Achat,
• Amethyst,
• Asbest (Verdrängungspseudomorphose),
• Bergkristall,
• Carneol,
• Chalzedon,
• Chrysopras,
• Citrin,
• Coesit,
• Cristobalit,
• Eisenkiesel,
• Heliotrop,
• Jaspis,
• Quarz-Katzenauge,
• Karneol,
• Milchquarz,
• Moosachat,
• Onyx,
• Opal,
• Prasem,
• Rauchquarz,
• Rosenquarz,
• Saphierquarz,
• Sarder,
• Stishovit,
• Tridymit und
• Tigerauge.

Bemerkenswerte Eigenschaften

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

Eigenschaften des reinen geschmolzenen Quarzes (Informationen basiert auf dem Quartz Catalogue Q-7A der General Electric Company) Dichte: 2.203 g/cm3 Härte: 4.9 Dehnfestigkeit: 48.3 MPa Druckfestigkeit: > 1.1 GPa Massenmodul: ~37 GPa Starrheitsmodul: 31 GPa Poissonverhältnis: 0.16 Wärmeausdehnungkoeffizient: 5.5E-7 cm/(cm*K) (Durchschnitt von 20°C bis 320°C) Wärmeleitfähigkeit: 1.3 W/(m×K) Hitzekapazität: 45.3 J/mol Schmelzpunkt: ~1665°C elektrische Widerstandskraft : 10¹⁸ Ohm×m Dielektrizitätskonstante: 3.75 an 20°C 1 MHZ Dielektrischeverlustzahl: weniger als 0.0004 an 20°C 1 MHZ

Struktur

Der Quarz ist ein Gerüstsilikat das aus SiO₄-Tetraeder besteht. Über die Sauerstoffatome in den Ecken entsteht die Bindung, indem sich jedes Siliziumatom vier halbe Sauerstoffatome teilt und damit den Ladungshaushalt ausgleicht.

Quellen/Vorkommen

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

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 Gefäße verwendet werden.
• Quarz hat piezoelektrische Eigenschaften; darum können Schwingquarze produziert werden, die bei Anlegen einer elektrischen Spannung in einer festen Frequenz schwingen (ähnlich einem Pendel). Der Bau von sehr genau gehenden Quarzuhren wurde so möglich. Auch die Taktfrequenz von Computern wird durch Schwingquarze vorgegeben. Auch geeignet für Druckmessungen und die Hochfrequenztechnik.
• Quarzkristallplatten aus unverwittertem Quarz werden auch in 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 aufweist und Pflanzenwuchs verhindert.

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

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

Literatur

Weblinks

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

Sonstiges

Quartz (englische Schreibweise!) ist das Bildschirmdarstellungssystem des Betriebssystems Mac OS X von Apple.