Minerali

Kremen



Vseprisotni mineral z ogromno uporabo


Kremeni kristali: Herkimer kristali kremena "Diamond". Jasna, "kamnita" sorta kremena.

Kaj je kremen?

Kremen je kemična spojina, sestavljena iz enega dela silicija in dveh delov kisika. To je silicijev dioksid (SiO)2). Je najbolj bogat mineral, ki ga najdemo na Zemljinem površju, zaradi svojih edinstvenih lastnosti pa je ena najkoristnejših naravnih snovi.

Krisc iz kristala: Prozoren "kristal" kremen. Ta vzorec prikazuje konhoidni zlom (zlom, ki ustvarja ukrivljene površine), značilen za mineral. Vzorec je velik približno štiri centimetre (deset centimetrov) in je iz Minas Geraisa v Braziliji.

Kje najdemo kremen?

Kremen je najbolj bogat in široko razširjen mineral, ki ga najdemo na Zemljini površini. Prisotna je in obilna v vseh delih sveta. Oblikuje se pri vseh temperaturah. Obil je v magnetnih, metamorfnih in sedimentnih kamninah. Je zelo odporen tako na mehanske kot kemične vremenske vplive. Zaradi trajnosti je prevladujoč mineral gorskih vrhov in glavna sestavina plaž, reke in puščavskega peska. Kremen je vseprisoten, bogat in trpežen. Pridobljive nahajališča najdemo po vsem svetu.

Kmet od ametista: Vijolični kristalni kremen je znan kot "ametist." Ko je prozoren in visokokakovosten, ga pogosto režemo kot dragulj. Ta primerek je velik približno štiri centimetre (deset centimetrov) in je iz mesta Guanajuato v Mehiki.

Fizikalne lastnosti kremena

Kemijska razvrstitevSilikat
BarvaKremen se pojavlja v skoraj vsaki barvi. Običajne barve so jasne, bela, siva, vijolična, rjava, črna, roza, zelena, rdeča.
StreakBrezbarven (trši od nalepke)
LusterSteklenina
DiafaneityProzoren do prosojen
RazcepNič - običajno se zlomi s konhoidnim zlomom
Mohsova trdota7
Specifična težnost2,6 do 2,7
Diagnostične lastnostiKonhoidni zlom, steklen sijaj, trdota
Kemična sestavaSiO2
Kristalni sistemŠestkotni
UporabaIzdelava stekla, abrazivnega, livarskega peska, hidravličnega lomljenja, dragih kamnov

Kremen: Kremen je vrsta mikrokristalnega ali kriptokristalnega kremena. Pojavi se kot nodule in betonirane mase in redkeje kot slojevita usedlina. Dosledno se zlomi s konhoidnim zlomom in je bil eden prvih materialov, ki so ga pri zgodnjih ljudeh uporabljali za izdelavo orodij. Uporabljali so ga za izdelavo rezalnega orodja. Po tisoč letih jih ljudje še naprej uporabljajo. Trenutno se uporablja kot najnovejši rob pri nekaterih najboljših kirurških orodjih. Ta primerek je velik približno štiri centimetre (deset centimetrov) in je iz Dover Cliffs v Angliji.

Kremenčeve puhaste puščice: Ena prvih uporab kremena v obliki kremena je bila izdelava ostrih predmetov, kot so rezila noža, strgala in konice izstrelkov, kot so zgoraj prikazane puščice.

Kakšne so uporabe kremena?

Kremen je eden najbolj uporabnih naravnih materialov. Njegova uporabnost je lahko povezana z njegovimi fizikalnimi in kemijskimi lastnostmi. Na Mohsovi lestvici ima trdoto sedem, zaradi česar je zelo trpežna. Kemično je inerten v stiku z večino snovi. Ima električne lastnosti in toplotno odpornost, zaradi česar je dragocen pri elektronskih izdelkih. Njen sijaj, barva in dihavost so uporabni kot dragulj in tudi pri izdelavi stekla.

Uporaba kremena pri izdelavi stekla

Geološki procesi so občasno odlagali peske, ki so sestavljeni iz skoraj 100% kremenčevih zrn. Ta nahajališča so bila prepoznana in ustvarjena kot viri kremenčevega peska visoke čistosti. Ti peski se uporabljajo v industriji steklarstva. Kremenov pesek se uporablja pri proizvodnji steklenih posod, ravnega stekla, posebnega stekla in steklenih vlaken.

Kvarčna steklena okna: Steklarstvo je ena od glavnih uporab kremena.

Jasper kroglice: Kremen se pogosto uporablja v nakitu ali kot dragulj. Te jaspisove kroglice so primer kremena, ki se uporablja kot dragulj.

Kremenčev stekleni pesek: Kvalitetni peščenjak visoke čistosti, primeren za izdelavo visokokakovostnega stekla. "Stekleni pesek" je peščenjak, ki je skoraj v celoti sestavljen iz kremenčevih zrn. Na sliki je primerek peščenjaka Oriskany iz Hancocka v Zahodni Virginiji. Na nekaj lokacijah je Oriskany več kot 99% čist kremen. Velik del je bil uporabljen za steklo za posode, nekaj pa je bilo izbrano za izdelavo leč za največje teleskope. Vzorec je visok približno štiri centimetre (deset centimetrov).

Modri ​​aventurin kremen: Aventurin je barvita sorta kremena, ki vsebuje veliko svetlečih vključkov mineralov, kot sta sljuda ali hematit. Pogosto je razrezan in poliran za uporabo kot okrasni kamen. Običajne barve za aventurin so zelena, oranžna in modra. Ta primerek je velik približno štiri centimetre (deset centimetrov) in je iz Indije.

Uporaba kremena kot abraziva

Velika trdota kremena, sedem na Mohsovi lestvici, otežuje od večine drugih naravnih snovi. Kot tak je odličen abrazivni material. Kremenčev pesek in fino zmlet kremenčev pesek se uporabljajo za peskanje, čiščenje čistil, brusilna sredstva in pesek za brušenje in žaganje.

Uporaba kremena kot livarskega peska

Kremen je zelo odporen tako na kemikalije kot tudi na vročino. Zato se pogosto uporablja kot livarski pesek. Ker je temperatura taljenja višja od večine kovin, jo lahko uporabimo za kalupe in jedra običajnih livarskih del. Ognjevarne opeke so zaradi svoje visoke toplotne odpornosti pogosto narejene iz kremenčevega peska. Kremenčev pesek se uporablja tudi kot tok pri taljenju kovin.

Silicificiran les: Silicificirani "okameneli" les nastane, ko so zakopane rastlinske naplavine infiltrirane z mineralnimi vodami, ki oborijo kremen. Ta kremen napolni votline znotraj lesa in pogosto nadomesti lesna tkiva. Ta primerek je velik približno štiri centimetre (deset centimetrov) in je iz okrožja Yuma v Arizoni.

Uporaba v naftni industriji

Kremenčev pesek ima visoko odpornost proti drobljenju. V naftni industriji peščene blato izpuščajo naftne in plinske vrtine pod zelo visokimi pritiski v postopku, imenovanem hidravlično lomljenje. Ta visokotlačni lomi akumulacijsko kamenje, peščena kaša pa se vbrizga v zlome. Trajna zrna peska držijo zlome odprte po sprostitvi tlaka. Ti odprti zlomi olajšajo dotok zemeljskega plina v vrtino vrtine.

Najboljši način za spoznavanje mineralov je preučevanje z zbirko majhnih primerkov, s katerimi lahko ravnate, pregledujete in opazujete njihove lastnosti. Poceni zbirke mineralov so na voljo v trgovini Geology.com.

Chert: Chert je mikrokristalni ali kriptokristalni kremen. Pojavi se kot nodule in betonirane mase in redkeje kot slojevita usedlina. Ta primerek je velik približno štiri centimetre (deset centimetrov) in je iz Joplina v Missouriju.

Številne druge uporabe kremenčevega peska

Kremenčev pesek se uporablja kot polnilo pri izdelavi gume, barve in kita. Prefrirana in oprana, skrbno velika kremenčeva zrna se uporabljajo kot filtrirni medij in strešne zrnca. Kremenovi peski se uporabljajo za vleko v železniški in rudarski industriji. Ti peski se uporabljajo tudi pri rekreaciji na igriščih za golf, odbojkarskem igrišču, igriščih za bejzbol, otroških peskov in plažah.

Kremenčev kristal: Herkimerjev kremenčev kristal "Diamond" v dolostonu. Ta primerek je velik približno šest centimetrov (petnajst centimetrov) in je iz Middleville-a v New Yorku.

Uporaba za kremenčeve kristale

Ena najbolj neverjetnih lastnosti kremena je sposobnost njegovih kristalov, da vibrirajo pri natančno določenih frekvencah. Te frekvence so tako natančne, da jih kremenski kristali lahko uporabljajo za izdelavo izredno natančnih časovnih instrumentov in opreme, ki lahko oddajajo radijske in televizijske signale z natančnimi in stabilnimi frekvencami.

Majhne naprave, ki se uporabljajo v te namene, so znane kot "kristalni oscilatorji". Prvi kristalni oscilatorji so bili razviti v dvajsetih letih prejšnjega stoletja, le dvajset let pozneje pa jih je bilo deset milijonov na leto potrebnih za oskrbo vojaštva med drugo svetovno vojno. Danes se milijarde kremenskih kristalov uporabljajo za izdelavo oscilatorjev za ure, ure, radio, televizorje, elektronske igre, računalnike, mobilne telefone, elektronske števce in opremo GPS.

Različne uporabe so bile razvite tudi za kremene optične razrede. Uporabljajo se za izdelavo specializiranih leč, oken in filtrov, ki se uporabljajo v laserjih, mikroskopih, teleskopih, elektronskih senzorjih in znanstvenih instrumentih. Material peska na plaži je zdaj material najnaprednejših elektronskih naprav na svetu.

Potreba po sintetičnih kremenčevih kristalih

V 1900-ih letih se je povpraševanje po visokokakovostnih kremenčevih kristalih tako hitro pospešilo, da jih rudarstvo po vsem svetu ni moglo oskrbeti v zadostnih količinah. Na srečo se je ta potreba uresničila med drugo svetovno vojno, vojaška in zasebna industrija pa sta začeli delati metode za gojenje sintetičnih kremenčevih kristalov, da bi izpolnili posebne zahteve uporabe optike in elektronike.

Danes večino kremenčevih kristalov, ki se uporabljajo v elektronskih komponentah in optičnih instrumentih, gojijo v laboratorijih, namesto da bi jih proizvajali iz rudnikov. Večina laboratorijev goji svoje kristale z uporabo metod, ki temeljijo na geološkem procesu hidrotermalne aktivnosti. Sintetični kristali se gojijo pri visokih temperaturah iz pregretih voda, ki so bogate z raztopljenim kremenom. Izdelane kristale lahko gojimo v oblikah, velikostih in barvah, ki ustrezajo potrebam proizvodnih procesov. Stroški pridelave sintetičnih kremenčevih kristalov so konkurenčni rudarstvu, edina omejitev proizvodnje pa je razpoložljivost opreme za rast kristalov.

Ametrine: Dvobarvni kamen, ki združuje zlati citrin in škrlatni ametist. Ta dragulj meri približno 8x10 mm.

Kremen kot dragulj

Quartz naredi odličen dragulj. Je trda, trpežna in običajno sprejme sijajen lak. Med priljubljene sorte kremena, ki se pogosto uporabljajo kot dragulji, so: ametist, citrin, rose kremen, dimljeni kremen in aventurin. Ahat in jaspis sta tudi sorti kremena z mikrokristalno strukturo.

Rose kremen: Prosojni rose kremen v grobem.

Rož kremenčeve kroglice: Prosojni rose kremen - razrezane in polirane kroglice. Vsaka kroglica ima premer približno deset milimetrov.

Novakulit je gosta, kriptokristalna sorta kremena s fino zrnato in zelo enotno teksturo. Kot kremen ima trdoto 7 (trše od jekla) in se uporablja kot "kamen" za ostrenje nožev.

Posebne uporabe kremenastega kamna

"Silicijev kamen" je industrijski izraz za materiale, kot so kvarcit, denarulit in druge mikrokristalne kremenčeve kamnine. Uporabljajo se za izdelavo abrazivnega orodja, raztapljajočih se medijev, brušenja kamnov, žrebcev, oljnih kamnov, kamnitih spisov, oblog iz cevi in ​​mletega kamna.

Tripoli

Tripoli je kristalni silicijev dioksid izredno fine velikosti zrn (manj kot deset mikrometrov). Komercialni tripoli je skoraj čist material kremena, ki se uporablja za različne blage abrazivne namene, ki vključujejo: mila, zobne paste, kovinske polirne spojine, spoje za poliranje nakita in sredstva za poliranje. Uporabljamo ga lahko kot lak za izdelavo razbitih kamnov v skalovju. Tripoli se uporablja tudi pri izdelkih tornega zaviranja, polnilih v emajlu, tesnilnih zmesih, plastiki, barvi, gumi in ognjevzdržnih izdelkih.


Poglej si posnetek: Dino Merlin - Kremen Official Audio 2000 (Oktober 2021).