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O que é Quartzo?

Quartzo é um composto químico composto por uma parte de silício e duas partes de oxigénio. É dióxido de silício (SiO_2). É o mineral mais abundante encontrado na superfície da Terra, e as suas propriedades únicas fazem dele uma das substâncias naturais mais úteis.

Quartzo de cristal de rocha: Quartzo transparente de “cristal de rocha”. Esta amostra mostra a fratura conchoidal (fratura que produz superfícies curvas) que é característica do mineral. O espécime tem cerca de 10 centímetros de diâmetro e é de Minas Gerais, Brasil.

Onde está o Quartzo?

Quartzo é o mineral mais abundante e amplamente distribuído encontrado na superfície da Terra. Está presente e abundante em todas as partes do mundo. Forma-se a todas as temperaturas. É abundante em rochas ígneas, metamórficas e sedimentares. É altamente resistente às intempéries mecânicas e químicas. Esta durabilidade faz dele o mineral dominante das montanhas e o principal constituinte da praia, rio e areia do deserto. Quartzo é omnipresente, abundante e durável. Depósitos mináveis são encontrados em todo o mundo.

Quartzo ametista: Quartzo cristalino roxo é conhecido como “ametista”. Quando transparente e de alta qualidade, é frequentemente cortada como uma pedra preciosa. Este espécime tem cerca de 10 centímetros de diâmetro e é de Guanajuato, México.

Propriedades Físicas do Quartzo

Classificação Química	Silicato
Cor	Quartzo ocorre em praticamente todas as cores. As cores comuns são claras, brancas, cinzentas, roxas, amarelas, castanhas, pretas, rosa, verde, vermelhas.
Raia	Incolor (mais difícil que a placa de raia)
Brilho	Vítreo
Diafania	Transparente para translúcido
Clivagem	Nenhum – tipicamente rompe com uma fratura conchoidal
Dureza mohs	7
Gravidade específica	2.6 a 2.7
Propriedades de Diagnóstico	Fratura conchoidal, brilho vidrado, dureza
Composição Química	Sio2
Sistema de Cristal	Hexagonal
Utilizações	Fabricação de vidro, abrasivo, areia de endição, proppant fratura hidráulico, pedras preciosas

Pedra: Flint é uma variedade de quartzo microcristalina ou criptocristalina. Ocorre como nódulos e massas concrecionárias e menos frequentemente como um depósito em camadas. Rompe-se consistentemente com uma fratura conchoidal e foi um dos primeiros materiais usados para fazer ferramentas por pessoas primitivas. Usaram-no para fazer ferramentas de corte. Depois de milhares de anos, as pessoas continuam a usá-lo. Atualmente é usado como a vanguarda em algumas das melhores ferramentas cirúrgicas. Este espécime tem cerca de 10 centímetros de diâmetro e é de Dover Cliffs, Inglaterra.

Pontas de seta de pedra quartzo: Um dos primeiros usos do quartzo, sob a forma de pedra, foi a produção de objetos afiados, como lâminas de faca, raspadores e pontos de projéteis, como as pontas de flecha acima mostradas. Imagem copyright iStockphoto / Leslie Banks.

Quais são os Usos para Quartzo?

Quartzo é um dos materiais naturais mais úteis. A sua utilidade pode estar ligada às suas propriedades físicas e químicas. Tem uma dureza de sete na Escala de Mohs, o que o torna muito durável. É quimicamente inerte em contacto com a maioria das substâncias. Possui propriedades elétricas e resistência ao calor que o tornam valioso em produtos eletrónicos. O seu brilho, cor e diafania tornam-no útil como pedra preciosa e também na fabricação de vidro.

Usos de Quartzo na Fabricação de Vidro

Os processos geológicos têm ocasionalmente depositado areias que são compostas por quase 100% de grãos de quartzo. Estes depósitos foram identificados e produzidos como fontes de areia de sílica de alta pureza. Estas areias são usadas na indústria de vidro. A areia de quartzo é utilizada na produção de vidro de recipiente, vidro de placa plana, vidro especial e fibra de vidro.

Janelas de vidro de quartzo: A vitrurgia é um dos principais usos do quartzo. Imagem copyright iStockphoto / Chinaface.

Contas jasper: Quartzo é frequentemente usado em joias ou como uma pedra preciosa. Estas contas jasper são um exemplo de quartzo usado como pedra preciosa.

Areia de vidro quartzo: Arenito de quartzo de alta pureza adequado para o fabrico de vidro de alta qualidade. “Areia de vidro” é um arenito que é composto quase inteiramente de grãos de quartzo. Aqui está um espécime do Oriskany Sandstone de Hancock, Virgínia Ocidental. Em alguns locais, o Oriskany é mais de 99% de quartzo puro. Grande parte tem sido usada para vidro de recipiente, mas parte dele foi selecionada para ser usada na fabricação de lentes para os maiores telescópios. O espécime tem cerca de 10 centímetros de diâmetro.

Quartzo aventurine azul: Aventurina é uma variedade colorida de quartzo que contém abundantes inclusãos brilhantes de minerais como mica ou hematite. É frequentemente cortado e polido para uso como pedra ornamental. As cores comuns para aventurina são verdes, laranja e azul. Este espécime tem cerca de 10 centímetros de diâmetro e é da Índia.

Usos de Quartzo como abrasivo

A elevada dureza do quartzo, sete na Escala de Mohs, torna-o mais difícil do que a maioria das outras substâncias naturais. Como tal, é um excelente material abrasivo. As areias de quartzo e a areia de sílica finamente moída são utilizadas para a explosão de areia, limpezas, moagem de mídia e areia para lixar e serrar.

Usos de Quartzo como areia de fundação

O quartzo é muito resistente tanto aos produtos químicos como ao calor. É, portanto, frequentemente usado como uma areia de fundação. Com uma temperatura de fusão superior à maioria dos metais, pode ser usado para os moldes e núcleos de trabalhos de formação comum. Os tijolos refratários são frequentemente feitos de areia de quartzo devido à sua elevada resistência ao calor. A areia de quartzo também é usada como um fluxo no fundição de metais.

Madeira silicada: A madeira “petrificada” silicada forma-se quando os detritos de plantas enterrados são infiltrados em águas minerais que precipitam o quartzo. Este quartzo enche as cavidades dentro da madeira e muitas vezes substitui os tecidos lenhosos. Este espécime tem cerca de 10 centímetros de diâmetro e é do condado de Yuma, Arizona.

Utilizações na Indústria Petrolífera

A areia de quartzo tem uma grande resistência a ser esmagada. Na indústria petrolífera, os lamatores de areia são forçados a derrubar poços de petróleo e gás sob pressões muito elevadas num processo conhecido como fratura hidráulica. Esta alta pressão fratura as rochas do reservatório, e o lamatose arenoso injeta nas fraturas. Os grãos de areia duráveis mantêm as fraturas abertas após a libertação da pressão. Estas fraturas abertas facilitam o fluxo de gás natural para o poço.

A melhor maneira de aprender sobre minerais é estudar com uma coleção de pequenos espécimes que você pode manusear, examinar e observar suas propriedades. Coleções minerais baratas estão disponíveis na Geology.com Store.

Chert: Chert é um quartzo microcristalina ou criptocristalina. Ocorre como nódulos e massas concrecionárias e menos frequentemente como um depósito em camadas. Este espécime tem cerca de 10 centímetros de diâmetro e é de Joplin, Missouri.

Muitos outros usos de areia quartzo

A areia de quartzo é utilizada como enchimento no fabrico de borracha, tinta e massa. Os grãos de quartzo de tamanho cuidadosamente dimensionado são utilizados como meios de filtragem e grânulos de cobertura. As areias de quartzo são usadas para tração nas indústrias ferroviária e mineira. Estas areias também são usadas em recreação em campos de golfe, campos de voleibol, campos de beisebol, caixas de areia para crianças e praias.

Cristal de quartzo: Um cristal de quartzo “Diamond” herkimer em dolostone. Este espécime tem cerca de 15 centímetros de diâmetro e é de Middleville, Nova Iorque.

Utilizações para Cristais de Quartzo

Uma das propriedades mais surpreendentes do quartzo é a capacidade dos seus cristais vibrarem em frequências precisas. Estas frequências são tão precisas que os cristais de quartzo podem ser usados para fazer instrumentos e equipamentos de manutenção do tempo extremamente precisos que podem transmitir sinais de rádio e televisão com frequências precisas e estáveis.

Os pequenos dispositivos usados para estes fins são conhecidos como “osciladores de cristal”. Os primeiros osciladores de cristal foram desenvolvidos na década de 1920, e apenas vinte anos depois, dezenas de milhões deles eram necessários todos os anos para abastecer os militares durante a Segunda Guerra Mundial. Hoje em dia, milhares de milhões de cristais de quartzo são usados para fazer osciladores para relógios, relógios, rádios, televisores, jogos eletrônicos, computadores, telemóveis, contadores eletrônicos e equipamentos GPS.

Uma grande variedade de utilizações também foram desenvolvidas para cristais de quartzo de qualidade ótica. São utilizados para fazer lentes, janelas e filtros especializados utilizados em lasers, microscópios, telescópios, sensores eletrónicos e instrumentos científicos. O material de areia de praia é agora o material dos dispositivos eletrônicos mais avançados do mundo.

Uma necessidade de cristais de quartzo sintético

Durante a década de 1900, a procura de cristais de quartzo de alta qualidade acelerou tão rapidamente que as operações mineiras em todo o mundo não foram capazes de os fornecer em quantidades adequadas. Felizmente, esta necessidade foi concretizada durante a Segunda Guerra Mundial, e a indústria militar e privada começou a trabalhar em métodos para cultivar cristais de quartzo sintéticos para satisfazer os requisitos especiais de utilização ótica e electrónica.

Hoje em dia, a maioria dos cristais de quartzo utilizados em componentes eletrónicos e instrumentos óticos são cultivados em laboratórios em vez de produzidos a partir de minas. A maioria dos laboratórios cultiva os seus cristais usando métodos baseados no processo geológico de atividade hidrotermal. Os cristais sintéticos são cultivados a altas temperaturas de águas superaquecidas que são ricas em sílica dissolvida. Estes cristais manufaturados podem ser cultivados em formas, tamanhos e cores que combinam com as necessidades dos processos de fabrico. O custo do cultivo de cristais de quartzo sintético é competitivo com a mineração, e o único limite de produção é a disponibilidade de equipamentos de crescimento de cristais.

Ametrina: Uma pedra bicolor combinando citrina dourada e ametista roxo. Esta joia mede cerca de 8×10 mm.

Quartzo como pedra preciosa

Quartzo faz uma excelente pedra preciosa. É difícil, durável, e geralmente aceita um verniz brilhante. Variedades populares de quartzo que são amplamente usadas como joias incluem: ametista, citrina, quartzo rosa, quartzo fumado e aventurina. Ágata e jasper são também variedades de quartzo com uma estrutura microcristalina.

Quartzo rosa: Quartzo rosa translúcida no áspero.

Contas de quartzo rosa: Quartzo de rosa translúcida – contas cortadas e polidas. Cada conta tem cerca de dez milímetros de diâmetro.

Novaculite é uma variedade densa e criptocristalina de quartzo com uma textura fina e muito uniforme. Como quartzo, tem uma dureza de 7 (mais dura que o aço) e é usado como uma “pedra” para afiar facas.

Usos especiais de pedra de sílica

“Pedra de sílica” é um termo industrial para materiais como quartzite, novaculite e outras rochas de quartzo microcristalina. Estes são usados para produzir ferramentas abrasivas, meios de deburagem, pedras moedoras, hones, pedras oleosas, arquivos de pedra, forros de tubos e whetstones.

Trípoli

Tripoli é sílica cristalina de um tamanho de grão extremamente fino (menos de dez micrómetros). Trípoli comercial é um material de sílica quase puro que é usado para uma variedade de fins abrasivos suaves que incluem: sabonetes, pastas dentífricas, compostos de polimento de metal, compostos de polimento de joias e compostos de tampão. Pode ser usado como um polimento ao fazer pedras tombadas num copo de pedra. Tripoli também é usada em produtos de atrito de travão, enchimentos em esmalte, compostos de calcário, plástico, tinta, borracha e refratários.

Fonte