Đá Thạch Anh khoáng chất không thể thiếu trong sản xuất thuy tinh

Các nhà sản xuất thủy tinh đều biết đá thạch anh là một thành phần khoáng chất không thể thiếu trong việc sản xuất ra thủy tinh, hôm nay cơ sở bán chai hũ lọ Gia Lâm xin giới thiệu với bạn đọc độc giả cùng tìm hiểu về đã Thạch Anh

Thạch anh là gì, sự hiểu biết của con người về đá thạch anh

Đá thạch anh là hợp chất có lẽ là lớn thứ hai sau silicat là một khoáng chất lớn trong trái đất tuy nhiên chúng cũng phân bổ đều trong lớp vỏ của trái đất. Có nhiều loại khác nhau của thạch anh, một vài trong số đó được coi là loại đá quý.Từ xa xưa, đá thạch anh là một loại khoáng chất được sử dụng nhiều để làm đồ trang sức và chạm khắc trong các đền đài, trong cung đình của vua chúa, đặc biệt là ở châu Âu và Trung Đông người ta sản xuất trạm khắc làm đồ trang sức cho con người, sử dụng để làm vật trang trí trong các lâu đài

mẫu đá thạch anh

     Người Hy Lạp cổ đại gọi thạch anh với cái tên “krustallos” nó có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp cổ đại “kruos” có nghĩa là "băng giá", bởi vì theo một số nhà triết học tin rằng khoáng sản là một hình thức của sự lạnh giá Ngày nay, các tinh thể đá dài đôi khi được sử dụng như là một cái tên thay thế cho các dạng tinh khiết nhất của thạch anh

Tuy nhiên “Thạch anh" lại có nguồn gốc từ tiếng Đức "quarz" và nguồn gốc Slavo , x tvrdý Tiệp Khắc "cứng", twardy tiếng Ba Lan  "cứng", tiếng Serbia và Croatia tvrd "cứng".

    Cấu trúc của đá thạch anh

   Thạch anh thuộc hệ tinh thể ba mặt. Các hình dạng tinh thể lý tưởng là một cấu trúc kiểu sáu mặt lục lăng giống với hình thức của mặt kim tự tháp. Trong tự nhiên tinh thể thạch anh thường, bị bóp méo, bề mặt mặt tinh thể thạch anh không rõ ràng với số lượng lớn. tinh thể tốt được hình thành thường được hình thành trong một 'ngủ' có tăng trưởng không bị ràng buộc vào một khoảng trống; thường các tinh thể được gắn ở đầu kia vào một ma trận và chỉ có một kết thúc kim tự tháp là hiện tại. Tuy nhiên, các tinh thể gấp đôi chấm dứt xảy ra nơi họ phát triển một cách tự do mà không có tập tin đính kèm, ví dụ trong thạch cao . Một thạch anh pha lê là như vậy một tình huống mà các khoảng trống là khoảng hình cầu, lót bằng một lớp tinh thể chỉ vào bên trong.

Đá thạch anh kết tinh trong hệ tinh thể ba phương, nhóm không gian P 3 1 tương ứng 21 và P 3 2 21. β-thạch anh thuộc về hệ thống hình lục giác, nhóm không gian P 6 2 22 và P 6 4 22, tương ứng. Những nhóm không gian thật sự chiral (họ từng thuộc về 11 cặp enantiomorphous). Cả hai α-thạch anh và β-thạch anh là những ví dụ của các cấu trúc tinh thể chiral gồm các khối xây dựng achiral (SiO 4 tứ diện trong trường hợp này). Việc chuyển đổi giữa α- và β-thạch anh chỉ liên quan đến một vòng quay tương đối nhỏ của tứ diện đối với nhau với, mà không thay đổi trong cách họ được liên kết.

“Đá mã não” nghe như tiếng Tàu tên nghe lạ phải không các bạn?

Thuật ngữ này thường chỉ được sử dụng cho các vật liệu màu trắng hoặc màu nhẹ. Nếu không nêu tên cụ thể hơn được sử dụng sau đây chai thủy tịnh sẽ tổng hợp một số cái tên được gọi của đá thạch anh

aventurine          chalcedony mờ với bao thể nhỏ (thường là mica) ánh sáng lung linh đó.

thủy tinh              Rõ ràng, không màu

mã não có vân   Agate nơi các băng thẳng, song song và phù hợp về kích thước.

Prasiolite             Màu xanh bạc hà, minh bạch

Jatpe     cryptocrystalline thạch anh trong suốt, thường màu đỏ nâu

thạch anh ám khói           Nâu xám, đục

thạch anh tím    Tím, minh bạch

thạch anh Rutilated         Có hình kim (kim loại tương tự) vùi của rutil

cây dứa tàu         Nhiều màu, dải chalcedony, bán mờ để mờ

Mắt của Tiger     Vàng xơ để thạch anh màu đỏ nâu, trưng bày hiệu ứng mắt mèo .

màu vỏ chanh    Màu vàng ánh đỏ cam đến nâu, vàng lục

Thạch anh hồng                Màu hồng, trong mờ, có thể hiển thị diasterism

Milky thạch anh                Trắng, mờ đến đục, có thể hiển thị diasterism

Carnelian             Đỏ cam chalcedony, mờ

thạch anh Dumortierite Có chứa một lượng lớn các dumortierite tinh

   Thạch anh tinh khiết, thường được gọi là đá pha lê hay thạch anh rõ ràng, không màu và trong suốt hoặc mờ, và thường được sử dụng để khắc hardstone , chẳng hạn như các Lothair pha lê . giống màu phổ biến gồm citrine, thạch anh hồng, thạch anh tím, thạch anh ám khói, thạch anh sữa, và những người khác.

Sự khác biệt quan trọng nhất giữa các loại thạch anh là của macrocrystalline (tinh thể nhìn thấy được bằng mắt thường) và vi hoặc cryptocrystalline giống (uẩn của các tinh thể có thể nhìn thấy chỉ dưới độ phóng đại cao). Các giống cryptocrystalline hoặc là mờ hoặc chủ yếu là đục, trong khi các giống bạch có xu hướng macrocrystalline. Chalcedony là một hình thức cryptocrystalline silica gồm intergrowths Phạt tiền cả thạch anh, và nó đơn tà đa hình moganit . khác giống đá quý đục của thạch anh, hoặc các loại đá hỗn hợp bao gồm thạch anh, thường bao gồm các ban nhạc hoặc các mẫu màu sắc tương phản, là mã não , carnelian hoặc hồng mã nảo, mã não , cây vòi voi , và jasper

Thạch anh màu sữa

Màu sắc thạch anh trắng như sữa hoặc thạch anh trắng đục là sự đa dạng phổ biến nhất của thạch anh tinh thể. Màu trắng là do phút vùi chất khí, chất lỏng, hoặc cả hai, bị mắc kẹt trong hình thành tinh thể, làm cho nó ít giá trị cho các ứng dụng đá quý quang học và chất lượng

Thạch anh tím (tinh thể thạch anh tím như ma trận)

Amethyst là một hình thức phổ biến của thạch anh dao động từ sáng đến màu tím sẫm hay ngu si đần độn. tiền gửi lớn nhất thế giới của amethysts có thể được tìm thấy ở Brazil, Mexico, Uruguay, Nga, Pháp, Namibia và Ma-rốc. Đôi khi anh tím và citrine được tìm thấy mọc trong các tinh thể giống nhau. Sau đó nó được gọi là AMETRIN . Một thạch anh tím được hình thành khi có sắt ở khu vực nơi nó được hình thành.

Thạch anh màu ám khói “thạch anh có màu ám khói thường tìm thấy ở dãy Alps

Thạch anh ám khói là một phiên bản màu xám mờ của thạch anh. Nó dao động trong sự rõ ràng minh bạch từ gần như hoàn toàn đến một tinh thể màu nâu xám đó là gần như trong suốt. Một số người cũng có thể có màu đen.

Thạch anh hồng

Rose thạch anh là một loại thạch anh trưng bày một màu hồng nhạt để tăng màu đỏ. Các màu sắc thường được coi là do một lượng titan , sắt hoặc mangan , trong vật liệu lớn. Một số thạch anh hồng có chứa vi rutil kim trong đó sản xuất một asterism trong ánh sáng truyền qua. Gần đây nhiễu xạ tia X nghiên cứu cho rằng màu sắc là do các sợi cực nhỏ mỏng có thể dumortierite trong thạch anh lớn.

   Ngoài ra, có một loại hiếm của thạch anh hồng (cũng thường được gọi là tinh thể thạch anh hồng) với màu sắc được cho là gây ra bởi một lượng nhỏ phosphate hoặc nhôm . Các màu sắc trong các tinh thể rõ ràng cảm quang và chịu mờ dần. Các tinh thể đầu tiên được tìm thấy trong một pegmatit tìm thấy gần Rumford , Maine , Hoa Kỳ và ở Minas Gerais , Brazil

Thạch anh có màu xanh như vỏ chanh

Citrine là một loạt các thạch anh có màu sắc thay đổi từ màu vàng nhạt đến nâu do sắt tạp chất. Thạch anh vàng Citrine thiên nhiên rất hiếm; Thạch anh vàng Citrine nhất thương mại đang được xử lý nhiệt amethysts hoặc quartzes khói . Tuy nhiên, một thạch anh tím được xử lý nhiệt sẽ có đường nhỏ trong tinh thể, như trái ngược với mây hoặc khói xuất hiện một citrine tự nhiên của. Nó là gần như không thể nói cắt citrine từ vàng topaz trực quan, nhưng chúng khác nhau về độ cứng. Brazil là nước sản xuất hàng đầu của citrine, với nhiều sản xuất đến từ bang Rio Grande do Sul . Tên có nguồn gốc từ tiếng Latin citrina có nghĩa là "vàng" và cũng là nguồn gốc của từ "citron". Đôi khi citrine và thạch anh tím có thể được tìm thấy nhau trong tinh thể giống nhau, sau đó được gọi là AMETRIN Citrine đã được gọi là "đá thương gia" hay "đá tiền", do mê tín dị đoan rằng nó sẽ mang lại sự thịnh vượng

Phương pháp sản xuất thạnh anh tổng hợp và nhân tạo

Một tinh thể thạch anh tổng hợp phát triển bởi các phương pháp thủy nhiệt , dài khoảng 19 cm và nặng khoảng 127 gram

Không phải tất cả loại thạch anh được tự nhiên. Một số tinh thể thạch anh rõ ràng có thể được điều trị bằng nhiệt hoặc tia gamma chiếu xạ để tạo ra màu sắc, nơi nó sẽ không nếu không xảy ra một cách tự nhiên. Nhạy cảm với phương pháp điều trị này phụ thuộc vào vị trí mà từ đó thạch anh đã được khai thác. Prasiolite , một vật liệu ô liu màu, được sản xuất bằng cách xử lý nhiệt; prasiolite tự nhiên cũng đã được quan sát thấy ở Lower Silesia tại Ba Lan. Mặc dù citrine xảy ra một cách tự nhiên, phần lớn là kết quả của thạch anh tím được xử lý nhiệt. Carnelian là rộng rãi được xử lý nhiệt để làm sâu sắc thêm màu sắc của nó.

    Bởi vì thạch anh tự nhiên thường được kết nghĩa , thạch anh tổng hợp được sản xuất để sử dụng trong ngành công nghiệp. Lớn, hoàn hảo, đơn tinh thể được tổng hợp trong một nồi hấp thông qua quá trình thủy nhiệt ; ngọc lục cũng được tổng hợp trong thời trang này.

Cũng giống như các tinh thể khác, thạch anh có thể được bọc bằng kim loại hơi để cung cấp cho nó một ánh hấp dẫn.

Sự xuất hiện của thạch anh

Thạch anh là một thành phần xác định của đá granit và khác felsic đá lửa . Nó là rất phổ biến trong các loại đá trầm tích như sa thạch và đá phiến sét và cũng có mặt với số lượng biến như là một khoáng vật phụ trong hầu hết các loại đá cacbonat . Nó là một thành phần phổ biến của đá phiến , đá gơnai , đá thạch anh và các đá biến chất . Thạch anh có tiềm năng thấp nhất cho thời tiết trong loạt giải Goldich và do đó nó là rất phổ biến như là một khoáng chất còn sót lại trong trầm tích dòng và dư đất .

Trong khi phần lớn của thạch anh kết tinh từ nóng chảy dung nham , nhiều thạch anh cũng kết tủa hóa học từ nóng nhiệt dịch tĩnh mạch như gangue , đôi khi với quặng khoáng sản như vàng, bạc và đồng. Tinh thể lớn của thạch anh được tìm thấy trong magma pegmatit . Tinh thể tốt được hình thành có thể đạt tới vài mét chiều dài và cân nặng hàng trăm kg.

Trong tự nhiên, các tinh thể thạch anh có độ tinh khiết rất cao, cần thiết cho nồi nấu kim loại và các thiết bị khác sử dụng để trồng silicon wafer trong bán dẫn công nghiệp, rất đắt và hiếm. Một vị trí khai thác mỏ lớn cho độ tinh khiết cao thạch anh là mỏ Gem Spruce Pine trong Spruce Pine, Bắc Carolina , Hoa Kỳ .

Các tài liệu lớn nhất đơn tinh thể thạch anh đã được tìm thấy gần Itapore, Goiaz, Brazil; nó đo khoảng 6,1 × 1,5 × 1,5 m và nặng hơn 44 tấn .

 Khoáng chất silica liên quan

Tridymite và cristobalite là nhiệt độ cao các dạng thù hình của SiO 2 xảy ra trong silica cao núi lửa đá. Coesit là một đa hình dày đặc hơn của SiO 2 được tìm thấy trong một số trang web va chạm thiên thạch và đá biến chất được hình thành ở áp suất lớn hơn so với những đặc trưng của vỏ Trái Đất. stishovit là một đa hình nhưng đặc hơn và áp suất cao của SiO 2 được tìm thấy trong một số trang web va chạm thiên thạch. Lechatelierite là vô định hình silica kính SiO 2 được hình thành bởi sét cuộc đình công trong thạch anh cát .

Lịch sử phát triển thạch anh nhân tạo

  Fatimid cái bình đựng nước trong tinh thể đá chạm khắc (thạch anh rõ ràng) với nắp vàng, c. 1000

Thạch anh là vật liệu phổ biến nhất được xác định là các chất huyền bí maban trong thần thoại của thổ dân Úc . Nó được tìm thấy thường xuyên trong nghĩa trang mộ đoạn ở châu Âu trong bối cảnh an táng, chẳng hạn như Newgrange hoặc Carrowmore ở Ireland . Các Ailen từ cho thạch anh là grianchloch, có nghĩa là 'đá thạch anh'. Thạch anh cũng được sử dụng trong thời tiền sử Ireland , cũng như nhiều nước khác, đối với các công cụ bằng đá ; cả hai tĩnh mạch thạch anh và tinh thể đá được knapped như là một phần của công nghệ lithic của người tiền sử.

Tinh thể thạch trong tự nhiên

Từ "thạch anh" đến từ Đức Về âm thanh này Quarz trong đó có nguồn gốc Slav (thợ mỏ Czech gọi nó Kremen). Các nguồn khác thuộc tính gốc của từ vào Saxon từ Querkluftertz, có nghĩa là quặng qua tĩnh mạch

   Trong khi ngọc bích đã được kể từ đầu lần đá bán quý được đánh giá cao nhất cho khắc ở Đông Á và Pre-Columbian Mỹ, châu Âu và Trung Đông các giống khác nhau của thạch anh là phổ biến nhất được sử dụng cho các loại đồ trang sức và hardstone khắc , bao gồm đá quý khắc và đá quý cameo , bình đá pha lê , và các tàu xa hoa. Các truyền thống tiếp tục sản xuất các đối tượng đã rất đánh giá cao cho đến giữa thế kỷ 19, khi đó phần lớn đã giảm từ thời trang ngoại trừ trong đồ trang sức. kỹ thuật Cameo khai thác các dải màu trong mã não và các giống khác.

   Tự nhiên học La Mã Pliny the Elder tin thạch anh là nước đá , vĩnh viễn đóng băng sau khi độ dài lớn của thời gian. (Từ "tinh thể" xuất phát từ κρύσταλλος từ tiếng Hy Lạp, "đá"). Ông ủng hộ ý tưởng này bằng cách nói rằng thạch anh là tìm thấy gần sông băng ở dãy Alps, nhưng không phải trên núi lửa, và rằng các tinh thể thạch anh lớn đã được chế tác thành hình cầu để làm mát tay. Ý tưởng này đã tồn tại ít nhất cho đến thế kỷ thứ 17. Ông cũng biết về khả năng của thạch anh để chia ánh sáng thành một quang phổ .

  Trong thế kỷ 17, Nicolas Steno nghiên cứu của thạch anh là mở đường cho hiện đại tinh thể . Ông phát hiện ra rằng bất kể kích thước của một tinh thể thạch anh hoặc hình dáng, lăng kính dài của khuôn mặt luôn luôn tham gia tại 60 ° góc độ hoàn hảo.

Quartz của áp điện thuộc tính đã được phát hiện ra bởi Jacques và Pierre Curie vào năm 1880. Các bộ dao động thạch anh hoặc cộng hưởng lần đầu tiên được phát triển bởi Walter Guyton Cady vào năm 1921. George Washington Pierce thiết kế và cấp bằng sáng chế tạo dao động tinh thể thạch anh trong 1923.Warren Marrison tạo đầu tiên đồng hồ thạch anh dao động dựa trên công việc của Cady và Pierce vào năm 1927.

Những nỗ lực để tổng hợp thạch anh bắt đầu vào giữa thế kỷ XIX như các nhà khoa học đã cố gắng để tạo ra các khoáng chất trong điều kiện phòng thí nghiệm, bắt chước các điều kiện trong đó các khoáng chất hình thành trong tự nhiên: địa chất người Đức Karl Emil von Schafhäutl (1803-1890) là người đầu tiên tổng hợp thạch anh khi vào năm 1845 ông đã tạo ra các tinh thể thạch anh vi trong nồi áp suất. Tuy nhiên, chất lượng và kích thước của các tinh thể được sản xuất bởi những nỗ lực ban đầu là những người nghèo. vào những năm 1930, ngành công nghiệp điện tử đã trở nên phụ thuộc về tinh thể thạch anh. Các nguồn duy nhất của tinh thể thích hợp là Brazil; Tuy nhiên, chiến tranh thế giới II làm gián đoạn nguồn cung từ Brazil, vì vậy các quốc gia đã cố gắng tổng hợp thạch anh trên quy mô thương mại. Khoáng vật học người Đức Richard Nacken (1884-1971) đã đạt được một số thành công trong những năm 1930 và 1940. Sau chiến tranh, nhiều phòng thí nghiệm đã cố gắng để phát triển các tinh thể thạch anh lớn. Tại Hoa Kỳ, quân đội Mỹ Quân Đoàn Signal ký hợp đồng với Phòng thí nghiệm Bell và với Công ty Phát triển Cọ ở Cleveland, Ohio để tổng hợp các tinh thể sau đây dẫn Nacken của. (Trước Thế chiến II, Brush Phát triển sản xuất các tinh thể áp điện cho Máy chơi nhạc.) By 1948, brush phát triển đã phát triển tinh thể là 1,5 inch (3,8 cm), đường kính lớn nhất cho đến nay. đến năm 1950, tổng hợp thủy nhiệt kỹ thuật đã được sản xuất tinh thể thạch anh tổng hợp trên quy mô công nghiệp , và ngày nay hầu như tất cả các tinh thể thạch anh được sử dụng trong ngành công nghiệp thiết bị điện tử hiện đại là tổng hợp.

   Tinh thể thạch anh có áp điện tài sản; họ phát triển một điện thế khi áp dụng các ứng suất cơ học . Một đầu sử dụng tài sản của các tinh thể thạch anh này là ở máy quay đĩa pickups. Một trong những ứng dụng áp điện phổ biến nhất của thạch anh hôm nay là như một bộ dao động tinh thể . Các đồng hồ thạch anh là một thiết bị quen thuộc bằng cách sử dụng khoáng sản. Các tần số cộng hưởng của một bộ dao động thạch anh tinh thể được thay đổi bằng cách máy móc tải nó, và nguyên tắc này được sử dụng để đo rất chính xác những thay đổi khối lượng rất nhỏ trong cân vi tinh thể thạch anh và màn hình độ dày màng mỏng .

Comments