Kwarts

Kwarts
Kwartskristal, met die lyne loodreg op die lang as van die kristal duidelik sigbaar.
Formule	SiO2
Onsuiwerhede	H, Al, Li, Ti, Fe, Na, Mg, Ge[1]
Nickel-Strunz (10)	4.DA.05
Kleur	Kleurloos, pers, pienk, wit ens.
Streep	Wit
Glans	Glasagtig
Hardheid	7 (Mohs)
Optiese eienskappe
Dubbelbreking	eenassig (+)
RI-waardes	nω = 1.543 – 1.545 nε = 1.552 – 1.554
Kristallografie
Fase	Laetemperatuur α-kwarts T<573 °C
Kristalsisteem	Trigonaal
Ruimtegroep	P3121/P3221
Nommer	152/154
Eenheidsel	a = 4.9133 Å, c = 5.4053 Å
Fase	Hoëtemperatuur β-kwarts T>573 °C
Ruimtegroep	P6₂22 / P6₄22
Strukturbericht-kode	C8
Nommer	181/182
* Lys van minerale
Portaal Geologie

Kwarts is 'n mineraal met die chemiese samestelling van SiO₂: silikondioksied. Saam met die mineraalgroep van die veldspate (met verskeie minerale in hierdie groep), is dit die volopste mineraal in die aardkors. Kwarts is chemies en meganies stabiel by atmosferiese temperatuur en druk, en verweer dus nie vinnig op die aardkors nie, en dan meestal deur meganiese verwering. Dit is die rede waarom sand grootliks uit kwartskorrels bestaan.

Hierdie stof vorm 'n deel van die tektosilikate en elke silikonatoom word deur 4 suurstofatome omring. In teenstelling met die nesosilikate wat aparte (SiO₄)⁴⁻-ione bevat, vorm die SiO₄-eenhede in tektosilikate 'n 3-dimensionele raamwerk. Elke suurstofatoom word tussen twee silikon-bure gedeel. Hierdie deling van die suurstofatome is die rede waarom die kwartsmineraal 'n chemiese formule van SiO₂ het, en nie SiO₄ nie. Elke been van die silikon-tetraëder is aan 'n suurstofatoom verbind, met die gevolg dat twee silikonatome nooit aan mekaar verbind is in die kwartsmineraal nie.

Kristalstruktuur

Kwarts het 'n onder 573 °C 'n trigonale α-kristalstruktuur, met kenmerkende lyne wat op die 6 sye van die kristal gesien kan word. Hierdie lyne is altyd loodreg met die lang as van die kwartskristal. In sommige juwelierswinkels word kwartskristalle met perfekte gladde sye ten duurste verkoop, maar in hierdie gevalle is dit of geslypte kristalle, of gesnyde glas, aangesien natuurlike kristalle altyd hierdie lyne het.

Linksdraaiende kristal

Regsdraaiende kristal

Die laetemperatuursvorm α-kwarts bevat Si-O-Si-O-Si kettings wat 'n drietallige skroefas volg. Dit kan links- of regsdraaiend wees, soos 'n linker- of 'n regterhand en kristalle kan in twee vorme aangetref word, wat mekaar se spieëlbeeld is. Hulle het verskillende ruimtegroepe: P3₁21 of P3₂21. Hierdie ruimtegroepe word 'n enantiomorfiese paar genoem.^[2]

Bo 573 °C gaan kwarts oor in die β-vorm wat 'n hoër heksagonale simmetrie het met ruimtegroep P6₂22, wat ook met P6₄22 enantiomorfies is^[2]. By afkoeling keer die kristal skielik terug na die trigonale vorm. Die β-vorm is die argetipe van die strukturbericht-klassifikasie se C8-struktuur.

SiO₂ word in talle ander allotrope aangetref. Van die allotrope kom ook as minerale voor soos tridimiet, christobaliet, stishoviet ens.

Kwarts kom nie altyd as kristalle voor nie, maar kan as 'n massa mikroskopiese kristalle voorkom, en word kriptokristallyne kwarts genoem.

Optiese eienskappe

Omdat kwartskristalle regs- of linksdraaiend kan wees, is hulle opties aktief. Hulle draai die polarisasievlak van 'n opvallende gepolariseerde ligbondel links of regs afhankelik van hulle simmetrie.^[3]

Eienskappe

Kwarts is 'n relatiewe harde mineraal, en is nommer sewe op Mohs se hardheidskaal. Dit is chemies stabiel onder atmosferiese temperatuur en druktoestande.

Minerale

Verskeie minerale van kwarts kan gevind word, maar is slegs kleurvariasies van die kwartsmineraal, en dus presies dieselfde mineraal.

Voorbeelde hiervan word hieronder gelys.

Galery

• 
  Ametis – Lig tot donkerpers kleur.
• 
  Rooskwarts – Pienk kleur – gewoonlik massief, selde in kristalvorm.
• 
  Melkkwarts – Wit Kleur.
• 
  Rookkwarts – Gryserige semi-deursigtige kleur. Dit kan die gevolg wees van onsuiwerhede of bestraling deur radioaktiewe insluitsels in die kristalstruktuur.
• 
  Sitrien – Geel tot oranje kleur.
• 
  Ametrien – Ametis-sitrien oorgang

Kriptokristallyne kwarts

Agaat

• Kalsedoon
• Agaat
• Jaspis

Gebruike

Kwartsryke sand word in die boubedryf gebruik, terwyl suiwer kwarts een van die hoofbestanddele van glas is.

Kwartskristalle is baie gewild onder mineraalversamelaars, en kan ook geslyp word vir gebruik as halfedelstene. Wanneer die kwartskristalle as geodes voorkom, word dit dikwels as ornamente soos tafelbeeldjies en boekstutte gebruik. Die kriptokristallyne kwarts word geslyp as "cabochons", en as juweliersware gebruik.

Verwysings

1. "mindat 3337" (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 13 Mei 2020.
2. "International Tables" (PDF). Wiley.
3. "Quartz: a Bull's Eye op Optical activity". Mineralogic Society of America.