Վիքիպեդիա

Քվարց

Քվարց, սիլիցիումի ու թթվածնի ատոմներից բաղկացած միներալ, ատոմները գտնվում են սիլիցիում-թթվածնային տետրաեդրերի (SiO4 ) անընդհատ շարքում, ընդ որում ամեն թթվածնի ատոմ միացնում է երկու տետրաեդր, արդյունքում ընդհանուր քիմիական բանաձը՝ SiO2: Քվարցը երկրակեղևում ամենատարածված միներալների շարքում երկրորդն է, առաջինը դաշտային սպաթն է[7]։

Քվարց
Քվարցի բյուրեղ, Տիբեթ
Ընդհանուր
ԿատեգորիաՍիլիցիումի երկօքսիդի միներալ[1][2]
Բանաձև
(կրկնվող միավորը)		SiO2
Նիկել-Շտրունցի դասակարգում4.DA.05 Օքսիդային միներալ
Դանա դասակարգում75.01.03.01 (տեկտոսիլիկատներ)
Միավորa = 4.9133 Å, c = 5.4053 Å; Z=3
Նույնականացում
ԳույնԱնգույնի, զանազան գույներ, սև
Շերտի գույնսև
Բյուրեղի հատկությունվեցանիստ պրիզմա, որը վերջանում է վեցանիստ բուրգով, մանրահատիկ, հոծ
Բյուրեղային համակարգα-քվարց՝ տրիգոնային բյուրեղային համակարգ, β-քվարց՝ հեքսագոնային բյուրեղային համակարգ
Թերթականություն{0110} ոչ հստակ
ԲեկումԿոնխոիդալ
ԴիմադրողականությունԴյուրաբեկ
Մոոսի կարծրություն7, ոչ մաքուր տարատեսակներում 7-ից փոքր
ՓայլԱպակեփայլ, երբ հոծ է՝ խեժի փայլով կամ խամրած
ՇերտերՍպիտակ
ԹափանցիկությունԹափանցիկից մինչև համարյա անթափանց
Ձգողականություն2.65 ոչ մաքուր տարատեսակները՝ 2.59–2.63
Օպտիկական հատկություններՄիառանցք (+)
Բեկման ցուցանիշnω = 1.543–1.545
nε = 1.552–1.554
Երկճառագայթաբեկում+0.009
ՊլեոքրոիզմՉունի
Հալման կետ1670 °C (β տրիդիմիտ) 1713 °C (β կրիստոբալիտ)
ԼուծելիությունՆորմալ պայմաններում անլուծելի
Այլ հատկանիշներՀեքսագոնալ բյուրեղային համակարգ
Ծանոթագրություններ[1][3][4][5]
Ենթակատեգորիադիոքսոսիլիկատային հանքանյութեր[6] և տեկտոսիլիկատներ

Քվարցի բյուրեղները քիրալ են և կարող են գոյություն ունենալ երկու ձևերով՝ նորմալ α քվարց և բարձրջերմաստիճանային β քվարց։ 573 °C (846° К) ջերմաստիճանում տեղի է ունենում կտրուկ անցում α ձևից β ձևը։ Քանի որ անցումը ուղեկցվում է ծավալի նշանակալի փոփոխությամբ, այն կարող է հեշտությամբ քայքայել այն ապարները, որոնք համատեղ գտնվում են քվարցի հետ։

Գոյություն ունեն քվարցի տարբեր տարատեսակներ, որոնցից մի քանիսը կիսաթանկարժեք քարեր են։ Հնագույն ժամանակներից, հատկապես Եվրասիայում, ոսկերչական իրեր պատրաստելու համար քվարցի տարատեսակները ավելի լայնորեն էին կիրառվում քան այլ քարեր:

Կրաքարի մեջ սերտաճած քվարցի միներալ (վերևի աջ մասում), հեշտությամբ ճանաչվում է նրա վեցանիստ ձևը, այն հնարավոր չէ խազել պողպատով (նայել Մոոսի սանդղակը)

Ծագումնաբանություն

խմբագրել

Քվարց բառը ծագում է գերմաներեն Quarz (օգնություն • ինֆո)[8], որն ունի սլավոնական ծագում։ Առաջացել է լեհական դիալեկտում kwardy տերմինից, որին համապատասխանում է Չեխերեն tvrdý տերմինը (կարծր)[9]։

Հին հույները քվարցն անվանում էին κρύσταλλος (krustallos), որը ծագում է հին հունական κρύος (kruos) բառից և նշանակում է սառցե ցուրտ, քանի որ որոշ փիլիսոփաներ (նաև Թեոփրաստեսը), կարծում էին, որ այդ միներալը իրենից ներկայացնում է գերսառեցրած սառույց[10]։ Այսօր լեռնային բյուրեղապակի տերմինն օգտագործվում է որպես ամենամաքուր քվարցի այլընտրանքային անուն։

Բյուրեղի կառուցվածք և հատկություններ

խմբագրել

Քվարցը պատկանում է տրիգոնային բյուրեղային համակարգին։ Իդեալական բյուրեղն իրենից ներկայացնում է վեցանիստ պրիզմա, երկու ծայրերում՝ վեցանիստ բուրգեր։ Բնության մեջ քվարցի բյուրեղները հաճախ լինում են զույգված (զույգված աջակողմյան և ձախակողմյան բյուրեղներ), աղավաղված կամ այլ միներալների բյուրեղների հետ սերտաճած։ Լավ ձևավորված բյուրեղները սովորաբար առաջանում են «մահճակալի »մեջ, որտեղ կա աճելու համար անհրաժեշտ տարածություն։ Սովորաբար բյուրեղները մի ծայրով կպած են կաղապարին և միայն մեկ ծայրն է ավարտվում բուրգով, բայց և այնպես երկսայր բյուրեղներ նույնպես հանդիպում են, այնպիսի վայրերում, որտեղ հնարավոր է ազատ զարգանալ, աճել առանց որևէ բանի ամրացած լինելու, օրինալ՝ գիպսի մեջ։ Քվարցի ժեոդները դրանք այնպիսի ագրեգատներ են, որոնք մոտավորապես գնդաձև են, լինում են տարբեր չափերի, իսկ նրա ներսում գտնվում են դեպի գնդի կենտրոն աճած քվարցի բյուրեղները։

α քվարցը բյուրեղանում է տրիգոնային բյուրեղային համակարգի բյուրեղագիտական P3121 կամ P3221 խմբում՝ կախված քիրալությունից։ Իսկ β քվարցը պատկանում է հեքսագոնային համակարգի P6222 և P6422 բյուրեղագիտական խմբին[11]։ Այս բյուրեղագիտական խմբերը իրականում քիրալ են, նրանցից յուրաքանչյուրը պատկանում է 11 էնանտիոմորֆ զույգերի։ Ինչպես α, այնպես էլ β քվարցը հանդիսանում են քիրալ բյուրեղային կառուցվածքի օրինակներ, որոնք բաղկացած են աքիրալ բլոկներից՝ SiO4 տետրաեդրերից։ α քվարցից β քվարց անցումն իրենից ներկայացնում է միայն տետրաեդրերի որոշակի պտույտ միմյանց նկատմամբ առանց նրանց միջև եղած կապերի փոփոխության։

  •  
    α-քվարցի բյուրեղային կառուցվածքը (կարմիր գնդիկները՝ թթվածին, մոխրագույն գնդիկներ՝ սիլիցիում)
  •  
    β-քվարց

Տարատեսակներ ըստ միկրոստրուկտուրայի

խմբագրել

Չնայած այն բանին, որ քվարցի շատ տարատեսակների անուններ պատմականորեն ծագել են հաշվի առնելով միներալի գույնը, ժամանակակից գիտական սխեմաներում անվանակարգումը արվում է հաշվի առնելով առաջին հերթին միներալի միկրոստրուկտուրան։ Կրիպտոբյուրեղային միներալների համար նրանց գույնը հանդիսանում է նույնականացման երկրորդային գործոն, չնայած այն հանդիսանում է հիմնական գործոն մակրոբյուրեղային տարատեսակների համար[12]։

Քվարցի հիմնական տարատեսակները
Տեսակ Գույն և նկարագրություն Թափանցիկություն
Հերքիմերյան ադամանդ Անգույն Թափանցիկ
Լեռնային բյուրեղապակի Անգույն Թափանցիկ
Ամեթիստ Մանուշակագույն Թափանցիկ
Ամեթրին Մանուշակագույնից մինչև դեղին կամ նարնջագույն Թափանցիկ
Վարդագույն քվարց Վափդագույն, կարող է ցուցաբերել դիաստերիզմ Թափանցիկ
Խալցեդոն Կրիպտոբյուրեղային քվարցի և մոգանիտի խառնուրդ, տերմինը վերաբերում է

միայն սպիտակ և բաց դեղնավուն երանգներին, մնացած գույներն ունեն

իրենց սեփական անունները

Կիսաթափանցիկից անթափանց
Սերդոլիկ Կարմրանարնջագույն խալցեդոն Թափանցիկ
Ավենտուրին Փայլարի ներառումներով խալցեդոն, որը նրան տալիս է երփներանգություն Թափանցիկ
Ագաթ Բազմագույն գծավոր խալցեդոն Կիսաթափանցիկից անթափանց
Օնիքս Ագաթ, որի մեջ գծերը ուղիղ են և զուգահեռ Կիսաթափանցիկից անթափանց
Հասպիս Կրիպտոբյուրեղային քվարց, սովորաբար՝ կարմիրից մինչև դարչնագույն Անթափանց
Կաթնագույն քվարց Սպիտակավուն, կարող է ցուցաբերել դիաստերիզմ Կիսաթափանցիկից անթափանց
Ծխագույն քվարց Դարչնագույնից մոխրագույն Կիսաթափանցիկից անթափանց
Վագրի աչք Ոսկեգույնից մինչև կարմրադարչնագույն, ցուցաբերում է վազող լուսային էֆեկտ Կիսաթափանցիկ
Ցիտրին Դեղինից կարմրագույն, նարնջագույնից դարչնագույն, կանաչադեղնավուն Թափանցիկ
Պրազոլիթ Խոտի կանաչ Թափանցիկ
Ռուտիլային քվարց Պարունակում է ռուտիլի ասեղանման ներառումներ
Դյումորտիերիտային քվարց Պարունակում է մեծ քանակությամբ դյումորտիերիտի բյուրեղներ

Տարատեսակներ ըստ գույների

խմբագրել
 
Քվարցի բյուրեղը ցուցաբերում է թափանցիկություն

Մաքուր քվարցը, որն ավանդաբար անվանում են լեռնային բյուրեղապակի, կամ թափանցիկ քվարց, իրենից ներկայացնում է անգույն, թափանցիկ կամ կիսաթափանցիկ բյուրեղ, հաճախ օգտագործվում է այլ քարեր քանդակելու նպատակով։ Տարածված գունավոր տարատեսակներն են ցիտրինը, վարդագույն քվարցը, ամեթիստը, ծխագույն քվարցը, կաթնագույն քվարցը և այլն[13]։

Քվարցի տարատեսակները դիտարկելիս կարևոր է մակրոբյուրեղային (անզեն աչքով տեսանելի առանձին բյուրեղներ) և միկրոբյուրեղային կամ կրիպտոբյուրեղայինն (բյուրեղային ագրեգատներ, որոնք երևում են միայն շատ խոշորացնելու դեպքում) տարատեսակների տարբերակումը։ Կրիպտոբյուրեղային տարատեսակները կամ կիսաթափանցիկ են, կամ՝ հիմնականում անթափանց, իսկ թափանցիկ տարատեսակները հակված են ունենալ մակրոբյուրեղային կառուցվածք։ Խալցեդոնը իրենից ներկայացնում է սիլիկահողի միկրոբյուրեղային ձևը, որը բաղկացած է քվարցի և նրա մոնոկլինային պոլիմորֆ տարատեսակի՝ մոգանիտի, մանր սերտաճած բյուրեղիկներից[14]։ Քվարցի անթափանց տարատեսակները հաճախ խառնուրդներ են պարունակում և ունենում են կոնտրաստ գծեր կամ նախշեր։ Դրանք են ագաթը, սերդոլիկը, օնիքսը, հելիոտրոպը (արևաքար) և յաշման (հասպիս)։

Ամեթիստ

խմբագրել

Ամեթիստը քվարցի տարատեսակ է, որի գույնը տատանվում է վառ մանուշակագույնից մինչև մուգ կամ պղտոր մանուշակագույն երանգների մեջ։ Աշխարհի խոշորագույն հանքավայրերը գտնվում են Բրազիլիայում, Մեքսիկայում, Ուրուգվայում, Ռուսաստանում, Նամիբիայում և Մարոկոյում։ Երբեմն ամեթիստը և ցիտրինը աճում են մեկ բյուրեղում։ Այս դեպքում քարը անվանել են ամեթրին։ Ամեթիստը գոյանում է այնպիսի վայրերում, որտեղ ապահոված է երկաթի առկայություն։

Երկնագույն քվարց

խմբագրել

Երկնագույն քվարցը պարունակում է կրոկիդոլիտի ներառումներ[15]։ Երկնագույն քվարցի որոշակի որակական ցուցանիշների նկատմամբ մեծ հետաքրքրվածություն ունեն հատկապես Հնդկաստանի ու ԱՄՆ-ի կոլեկցիոներները։

Դյումորտիերիտային քվարց

խմբագրել

Դյումորտիերիտի ներառումները հաճախ քվարցի բյուրեղին հաղորդում են երկնագույն երանգներով մետաքսանման բծեր, բացի դրանից հայտնվում են նաև այլ երանգներ՝ ծիրանագույն կամ մոխրագույն։ Դյումորտիերիտային քվարցը երբեմն շփոթում են երկնագույն քվարցի հետ, այն երբեմն կարող է ունենալ վառ կոնտրաստ գույներ և մուգ գունային զոնաներ բյուրեղի ամբողջ մակերևույթով[16]։

Ցիտրին

խմբագրել

Ցիտրինը քվարցի մի տարատեսակ է, որում գույները կարող են տատանվել բաց դեղինից մինչև դարչնագույն, պատճառը երկաթի խառնուրդներն են։ Բնական ցիտրինները հազվագյուտ են, ապրանքային ցիտրինի մեծ մասն իրենից ներկայացնում է ջերմամշակման ենթարկած ամեթիստ կամ ծխագույն քվարց։ Բայց, ի տարբերություն բնական ցիտրինի, որն ունի քիչ պղտոր, շղարշված գույն, ջերմամշակման ենթարկած ամեթիստի բյուրեղը պարունակում է փոքրիկ հստակ գծեր։

Կտրված ցիտրինի բյուրեղը և դեղին տոպազը գործնականում հնարավոր չէ անզեն աչքով տարբերել միմյանցից, բայց նրանք տարբերվում են իրենց կարծրությամբ։ Բրազիլիան հանդիսանում է ցիտրինի արտադրության առաջատար պետությունը, հումքի մեծ մասը բերվում է Ռիու Գրանդի դու Սուլ նահանգից։ Ցիտրին անունը ծագել է լատիներեն citrina բառից, որը նշանակում է դեղին։ Երբեմն ցիտրինը և ամեթիստը կարող են գտնվել մեկ բյուրեղում, այս դեպքում բյուրեղն ստացել է ամեթրին անվանումը[17]։ Սնահավատները համարում են, որ ցիտրինը բարգավաճում է բերում, այդ պատճառով այն երբեմն անվանում են «փողի քար», կամ «առևտրական քար »[18]։

Ցիտրինը առաջին անգամ գնահատվել է որպես ոսկեդեղին քար Հունաստանում Ք.ա. 300-150 թվականներին, հելլենականության դարաշրջանում։ Մինչ այդ դեղին քվարցն օգտագործվում էր որպես զարդաքար և աշխատանքային գործիքներում, բայց չուներ մեծ պահանջարկ[19]։

Կաթնագույն քվարց

խմբագրել

Կաթնագույն քվարցը բյուրեղային քվարցի ամենատարածված տարատեսակն է։ Սպիտակ գույնը պայմանավորված է բյուրեղում լուծված գազի կամ հեղուկի շատ մանր ներառումնով, որոնք բյուրեղագոյացման ժամանակ հայտնվում են բյուրեղացանցի մեջ[20]։ Հետևաբար այս քվարցը քիչ արժեքավոր է, չի կարող կիրառվել օպտիկական նպատակներով և որպես որակյալ զարդաքար[21]։

Վարդագույն քվարց

խմբագրել

Սա քվարցի մի տարատեսակ է, որն ունի բաց վարդագույնից մինչև վարդակարմրավուն գունավորում։ Սովորաբար գունավորումը պայմանավորված է բյուրեղում տիտանի, երկաթի կամ մանգանի աննշան քանակների առկայությամբ։ Որոշ վարդագույն քվարցներ պարունակում են միկրոսկոպիական քանակություններով ռուտիլի ասեղներ, որոնք շարժվող լույսի պայմաններում ցուցաբերում են աստերիզմ։ Վերջերս կատարված ռենտգենոստրուկտուրային հետազոտությունները ցույց են տվել, որ, հավանաբար այս քվարցի գույնը պայմանավորված է քվարցի բյուրեղում գտնվող դյումորտիերիտի միկրոսկոպիկ թելիկներով[22]։

Գոյություն ունի վարդագույն քվարցի հազվագյուտ տեսակ՝ բյուրեղային վարդագույն քվարց։ Համարվում է, որ նրա գույնը պայմանավորված է ֆոսֆատների կամ ալյումինի հետքերով, որոնք գոյություն ունեն բյուրեղում։ Վարդագույն քվարցի գույնը զգայուն է լույսի նկատմամբ և ժամանակի ընթացքում կորում է գույնի ինտենսիվությունը։ Առաջին բյուրեղները գտնվել են պեգմատիտի մեջ, ԱՄՆ Մեն նահանգում, Ռումֆորդից ոչ հեռու գտնվող տարածքում և Բրազիլիայի Մինաս Ժերայս նահանգում[23]։

Ծխագույն քվարց

խմբագրել

Ծխագույն քվարցը քվարցի մոխրագույն, կիսաթափանցիկ տարատեսակն է։ Նրա թափանցիկությունը տատանվում է համարյա լրիվ թափանցիկից մինչև համարյա լրիվ անթափանց դարչնամոխրագույն բյուրեղները։ Որոշները կարող են լինել նաև սև գույնի։ Կիսաթափանցիկությունը բյուրեղի մեջ գտնվող ազատ սիլիցիումի կողմից բնական ճառագայթման արդյունքն է։

Պրազիոլիթ

խմբագրել

Պրազիոլիթը, որը հայտնի է նաև որպես վերմարին, իրենից ներկայացնում է քվարցի կանաչ տարատեսակը։ 1950 թվականից համարյա ամբողջ բնական պրազիոլիթը արտահանվում է բրազիլական ոչ մեծ հանքավայրից, բայց այն հանդիպում է նաև Ներքին Սիլեզիայում և Լեհաստանում։ Պրազիոլիթ կա նաև Կանադայում, Օնտարիո նահանգ, Թանդեր Բեյ քաղաքում։ Պրազիոլիթը համարվում է հազվագյուտ միներալ։ Ամենականաչ քվարցը դա ջերմամշակման ենթարկած ամեթիստն է[24]։

Արհեստական և սինթետիկ քվարցներ

խմբագրել
 
Հիդրոթերմալ սինթեզով ստացված սինթետիկ քվարց, 19սմ երկարությամբ, 127գ կշռով

Քվարցի ոչ բոլոր տարատեսակներն են հանդիպում բնության մեջ։ Քվարցի որոշ թափանցիկ բյուրեղներ կարելի է մշակել ջերմային կամ գամմա ճառագայթներով այնպես որ այն գունավորվի, ինչպես չէր կարող կատարվել բնական ճանապարհով։ Այդպիսի մշակման նկատմամբ բյուրեղների ընկալունակ լինելը կախված է քվարցի հանքատեղերից[25]։

  • Քվարցի պրազիոլիթ տարատեսակը, որը շատ հազվագյուտ հանքատեսակ է և ունի ձիթապտղի գույն, հիմնականում ստանում են քվարցի ջերմային մշակմամբ։
  • Չնայած ցիտրին բնության մեջ գոյություն ունի, բայց և այնպես մեծ մասամբ ցիտրինները ոչ այլ ինչ են, եթե ոչ՝ ջերմային մշակման ենթարկած ամեթիստ կամ ծխագույն քվարց։
  • Սերդոլիկը ենթարկում են ջերմային մշակման, որպեսզի նրա գույնը ավելի խորանա։
  • Սինթետիկ քվարցը ստանում են ավտոկլավներում՝ հիդրոթերմալ պրոցեսների արդյունքում։ Ստացվում են խոշոր, անթերի միաբյուրեղներ, որոնք օգտագործում են արդյունաբերության տարբեր ոլորտներում։ Զմրուխտները ևս սինթեզում են այդ եղանակով։

Ինչպես և մյուս բյուրեղները, քվարցը ևս կարող է պատված լինել մետաղների գոլորշիներով՝ գեղեցիկ փայլ ապահովելու նպատակով։

Հանքավայրեր

խմբագրել
 
Գրանիտի ժայռ, մուգ գույնի նեղ շերտերը իրենցից ներկայացնում են քվարցի երակներ, որոնք գոյացել են գրանիտի մագմայի բյուրեղացման ավելի ուշ ստադիաներում: Երբեմն դրանց անվանում են հիդրոթերմալ զարկերակներ

Քվարցը հանդիսանում է գրանիտի և այլ թթվային մագմատիկ ապարների որոշիչ բաղադրամասը։ Այն շատ տարածված է այնպիսի նստվածքային ապարներում ինչպիսիք են ավազաքարը և թերթաքարը։ Քվարցը ընդհանուր բաղադրամաս է նաև գնեյսի, քվարցիտի և այլ մետամորֆ ապարների մեջ։ Քվարցի հողմահարման պոտենցիալը անչափ փոքր է և, հետևաբար այն շատ տարածված է որպես մնացորդային միներալ գետերի նստվածքային շերտերում և մնացորդային հողերում։

Երբ քվարցը բյուրեղանում է հալված մագմայում, ապա մրա մեծ մասը նստում է տաք հիդրոթերմալ երակներում կուտակումների ձևով, երբեմն նստում է այնպիսի ապարների հետ, ինչպիսիք են ոսկին, արծաթը և պղինձը։ Քվարցի խոշոր բյուրեղներ գտնվել են մագմատիկ պեգմատիտներում։ Լավ ձևավորված բյուրեղների երկարությունը կարող է հասնել մի քանի մետրի, իսկ կշիռը՝ հարյուրավոր կիլոգրամների։

Բնության մեջ հանդիպում են քվարցի գերմաքուր բյուրեղներ, որոնք օգտագործում են կիսահաղորդիչների արտադրությունում սիլիցիումի սկավառակներ աճեցնելու համար։ Այդ բյուրեղները շատ թանկարժեք են և հազվագյուտ։ Գերմաքուր քվարցի հիմնական հանքավայրը գտնվում է ԱՄՆ Հյուսիսային Կարոլինա նահանգի Spruce Pine Gem հանքավայրում[26]։ Քվարցի հանքավայրեր կան նաև Աստուրիայում, Իսպանիայում[27]։

Քվարցի ամենախոշոր միաբյուրեղը հայտնաբերվել է Բրազիլիայում՝ Գոյաս նահանգի Իտապորան համայնքի մոտակայքում։ Նրա չափերը՝ 6.1×1.5×1.5 մ և քաշը՝ ավելի քան 44 տոննա[28]։

Հայաստանում քվարցը տարածված է Արարատի, Լոռու, Տավուշի, Վայոց ձորի մարզերում, ինչպես նաև Արցախի Մարտակերտի շրջանում։

Սիլիցիումի երկօքսիդի այլ միներալներ

խմբագրել
  • Տրիդիմիտը և կրիստոբալիտը սիլիցիումի երկօքսիդի (SiO2 ) բարձրջերմաստիճանային պոլիմորֆ ձևերն են, որոնք հանդիպում են սիլիցիումի բարձր բաղադրությամբ հրաբխային ապարների հետ։
  • Ցոիզիտը SiO2 -ի ավելի խիտ պոլիմորֆ տեսակ է, հայտնաբերվել է երկնաքարերի մեջ և այն մետամորֆ ապարներում, որոնք գոյանում են ավելի բարձր ճնշումների տակ, քան այն ճնշումը, որը բնութագրական է երկրակեղևին։
  • Ստիշովիտը էլ ավելի խիտ պոլիմորֆ տարատեսակ է, առաջանում է բարձր ճնշումների ներքո, հայտնաբերվել է երկնաքարերում։
  • Լեշատելիերիտը իրենից ներկայացնում է ամորֆ քվարցապակի՝ SiO2, որն առաջանում է քվարցավազի մեջ կայծակի հարվածի արդյունքում։

Պատմություն

խմբագրել
 
Ֆաթիմյան սափոր, լեռնային բյուրեղապակի (թափանցիկ քվարց), ոսկե կափարիչով

Քվարցը շատ տարածված միներալ է և ավստրալիացի բնիկների առասպելաբանության մեջ նույնականացվում է միստիկական մաբան կոչվող նյութի հետ։ Շատ երկրներում քվարցը օգտագործվել է դեռևս մինչպատմական ժամանակաշրջանում[29]։

Եթե Արևելյան Ասիայում և մինչկոլումբոսյան Ամերիկայում անհիշելի ժամանակներից նեֆրիտն է եղել ամենաարժեքավոր կիսաթանկարժեք քարը, ապա Եվրոպայում և Մերձավոր Արևելքում ավելի հաճախ օգտագործում էին քվարցի տարբեր տարատեսակներ ոսկերչական իրեր պատրաստելու և փորագրության համար։ Քվարցից պատրաստվում էին զարդաքարեր, սկահակներ և այլ էքստրավագանտ անոթներ։ Լեռնային բյուրեղապակուց տարբեր տեսակի իրեր պատրաստելու ավանդույթը շարունակվեց մինչև 19-րդ դարի կեսերը, երբ դրանք որոշակիորեն դուրս եկան նորաձևությունից, բացառությամբ ոսկերչական իրերի։


 
Սափոր լեռնային բյուրեղապակուց, քանդակված Միլանում, 16-րդ դարի երկրորդ կես,Վարշավայի Ազգային թանգարան[30]

Հռոմեական նատուրալիստ Պլինիոս Ավագը ենթադրում էր, որ քվարցը դա երկար ժամանակ սառեցրաց սառույցն է[31]։ Կրիստալ բառը ծագում է հունարեն κρύσταλλος բառից, որը նշանակում է սառույց։ Պլինիոս Ավագը հաստատում էր իր գաղափարը վկայակոչելով այն «փաստը», որ քվարցը առաջանում է Ալպերի սառցադաշտերի մոտակայքում և ոչ թե հրաբխային լեռներում, և, որ քվացից պատրաստված գնդերը սառեցնում են մարդկանց ձեռքերը։ Այս գաղափարը պահպանվեց մինչև 17-րդ դարը։ Պլինիոս Ավագը գիտեր նաև, որ քվարցի բյուրեղը լույսը տարրալուծում է սպեկտրի բոլոր գույների։

17-րդ դարում քվարցի մասին Նիլս Ստենսենի հետազոտությունները ճանապարհ բացեցին ժամանակակից բյուրեղագիտության համար։ Նա գտավ, որ քվարցի ձևից ու չափերից անկախ, նրա երկար պրիզմայաձև նիստերն իրար են միանում միշտ նույն, իդեալական 60° անկյան տակ[32]։

Քվարցի պիեզոէլեկտրական հատկությունները հայտնաբերվեցին Ժակ և Պիեռ Կյուրիների կողմից 1880 թվականին[33][34]։ Քվարցային գեներատորը կամ ռեզոնատորը (օսցիլոգրաֆ) առաջին անգամ մշակվեց Ուոլթեր Գայթոն Կեդիի կողմից 1921 թվականին[35][36]։ Ջորջ Վաշինգտոն Փիրսը կատարելագործեց քվարցային գեներատորը և 1923 թվականին ստացավ արտոնագիր[37][38]։ Ուորեն Մորիսոնը ստեղծեց առաջին քվարցային ժամացույցը հիմնվելով Կեդիի և Փիրսի ստեգծած քվարցային գեներատորի գյուտին[39]։

Սինթոտիկ քվարց ստանալու համար աշխատանքները սկսվեցին 19-րդ դարի կեսերին, երբ գիտնականները փորձում էին լաբորատոր պայմաններում ստանալ միներալներ՝ նմանակելով այն պայմանները, որոնցում գոյանում է բյուրեղը բնության մեջ։

Գերմանացի երկրաբան Կարլ Էմիլ ֆոն Շաֆհոյթլը (1803–1890)[40] առաջինն էր, ով սինթեզեց քվարց 1845 թվականին։ Նա ստացավ միկրոսկոպիկ չափերի բյուրեղներ շուտեփուկի մեջ[41], բայց դրանց որակը և չափերը չէին համապատասխանում պահանջարկին[42]։

 
Ավտոկլավում ստացված սինթետիկ քվարցի բյուրեղներ, 1959 թվական

1930-ական թվականներին էլեկտրոնիկայի ոլորտը սկսեց կախված լինել քվարցի բյուրեղներից։ Համապատասխան բյուրեղներ ներկրվում էր Բրազիլիայից, բայց Երկրորդ Համաշխարհային պատերազմը խանգարեց մատակարարումը, այդ պատճառով որոշ երկրներ փորձում էին սինթեզել արտադրական մասշտաբների քվարց։ Գերմանացի միներալոլոգ Ռիչաչդ Նակենը (1884–1971) 1930-1940 թվականներին հասավ որոշակի հաջողությունների[43]։ Պատերազմից հետո շատ լաբորատորիաներ փորձում էին սաճեցնել քվարցի խոշոր բյուրեղներ։ Միացյալ Նահանգներում բանակային ազդանշանային զորամասը պայմանագիր կնքեց Օհայո նահանգ, Քլիվլենդի Bell Laboratories և Brush Development Company լաբորատորիաների հետ Նակենի գլխավորությամբ աճեցվող քվարցի բյուրեղների առքի մասով[44][45]։ Մինչև Երկրորդ Համաշխարհային պատերազմը Brush Development-ը արտադրում էր պիեզոէլեկտրական բյուրեղներ ձայնարկիչների համար։ Արդեն 1948-ին Brush Development-ը աճեցնում էր 3,8սմ (1,5դյույմ) տրամագծով բյուրեղներ, որոնք մինչ այսօր աճեցրած ամենախոշոր բյուրեղներն են[46]։ 1950 թվականից հիդրոթերմալ մեթոդով աճեցվող քվարցը արտադրվում էր արդյունաբերական մասշտաբներով, և այսօր ժամանակակից էլեկտրոնիկայում օգտագործվող գործնականում ամբողջ քվարցը իրենից ներկայացնում է սինթետիկ քվարց։

Պիեզոէլեկտրականություն

խմբագրել

Քվարցի բյուրեղների որոշ տեսակներ ունեն պիեզոէլեկտրական հատկություններ, մեխանիկական լարում գործադրելիս նրանք զարգացնում են էլեկտրական պոտենցիալ[47]։ Նախկինում քվարցի բյուրեղի այդ հատկությունը օգտագործում էին ֆոնոգրաֆի ձայնարկիչի մեջ։ Այսօր քվարցի պիեզոէլեկտրականության ամենատարածված կիրառումը քվարցային գեներատորն է։ Քվարցային ժամացույցը ծանոթ սարք է, որտեղ օգտագործվում է այդ միներալը։ Քվարցային գեներատորի ռեզոնանսային հաճախությունը փոփոխվում է մեխանիկական բեռնումով և այդ սկզբունքն օգտագործվում է շատ ճշգրիտ չափումների համար մասսայի շատ փոքր փոփոխությունների դեպքում։

Տես նաև

խմբագրել

Ծանոթագրություններ

խմբագրել
  1. ↑ 1,0 1,1 Quartz Արխիվացված 14 Դեկտեմբեր 2005 Wayback Machine. Mindat.org. Retrieved 2013-03-07.
  2. ↑ Quartz page on Mineralien Atlas
  3. ↑ Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (eds.). «Quartz». Handbook of Mineralogy (PDF). Vol. III (Halides, Hydroxides, Oxides). Chantilly, VA, US: Mineralogical Society of America. ISBN 0962209724. Արխիվացված (PDF) օրիգինալից 2010 թ․ ապրիլի 1-ին. Վերցված է 2009 թ․ հոկտեմբերի 21-ին.
  4. ↑ Quartz Արխիվացված 12 Նոյեմբեր 2006 Wayback Machine. Webmineral.com. Retrieved 2013-03-07.
  5. ↑ Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis (1985). Manual of Mineralogy (20 ed.). ISBN 0-471-80580-7.
  6. ↑ Strunz K. H., Nickel E. H. Strunz Mineralogical Tables: Chemical-Structural mineral classification system. 9th edition (գերմ.) — 9 — E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung, 2001. — ISBN 978-3-510-65188-7
  7. ↑ Anderson, Robert S.; Anderson, Suzanne P. (2010). Geomorphology: The Mechanics and Chemistry of Landscapes. Cambridge University Press. էջ 187. ISBN 978-1-139-78870-0.
  8. ↑ German Loan Words in English Արխիվացված 21 Օգոստոս 2007 Wayback Machine. German.about.com (2012-04-10). Retrieved 2013-03-07.
  9. ↑ «{title}». Արխիվացված օրիգինալից 2017 թ․ դեկտեմբերի 1-ին. Վերցված է 2017 թ․ նոյեմբերի 26-ին.
  10. ↑ Tomkeieff, S.I. (1942). «On the origin of the name 'quartz'» (PDF). Mineralogical Magazine. 26: 172–178. doi:10.1180/minmag.1942.026.176.04. Արխիվացված (PDF) օրիգինալից 2015 թ․ սեպտեմբերի 4-ին. Վերցված է 2015 թ․ օգոստոսի 12-ին.
  11. ↑ Crystal Data, Determinative Tables, ACA Monograph No. 5, American Crystallographic Association, 1963
  12. ↑ «Quartz Gemstone and Jewelry Information: Natural Quartz - GemSelect». www.gemselect.com. Արխիվացված օրիգինալից 2017 թ․ օգոստոսի 29-ին. Վերցված է 2017 թ․ օգոստոսի 29-ին.
  13. ↑ «Quartz: The gemstone Quartz information and pictures». www.minerals.net (ամերիկյան անգլերեն). Արխիվացված է օրիգինալից 2017 թ․ օգոստոսի 27-ին. Վերցված է 2017 թ․ օգոստոսի 29-ին.
  14. ↑ Heaney, Peter J. (1994). «Structure and Chemistry of the low-pressure silica polymorphs». Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 29 (1): 1–40. Արխիվացված օրիգինալից 2011 թ․ հուլիսի 24-ին. Վերցված է 2009 թ․ հոկտեմբերի 26-ին.
  15. ↑ «Blue Quartz». Mindat.org. Արխիվացված օրիգինալից 2017 թ․ փետրվարի 24-ին. Վերցված է 2017 թ․ փետրվարի 24-ին.
  16. ↑ «The Gemstone Dumortierite». Minerals.net. Արխիվացված օրիգինալից 2017 թ․ մայիսի 6-ին. Վերցված է 2017 թ․ ապրիլի 23-ին.
  17. ↑ Citrine Արխիվացված 2 Մայիս 2010 Wayback Machine. Mindat.org (2013-03-01). Retrieved 2013-03-07.
  18. ↑ The Encyclopedia of Superstitions By Richard Webster, p.19
  19. ↑ «{title}». Արխիվացված օրիգինալից 2017 թ․ օգոստոսի 18-ին. Վերցված է 2017 թ․ օգոստոսի 18-ին.
  20. ↑ Hurrell, Karen; Johnson, Mary L. (2016 թ․ դեկտեմբերի 15). Gemstones: A Complete Color Reference for Precious and Semiprecious Stones of the World. Book Sales. էջ 97. ISBN 978-0-7858-3498-4.
  21. ↑ Milky quartz at Mineral Galleries Արխիվացված 19 Դեկտեմբեր 2008 Wayback Machine. Galleries.com. Retrieved 2013-03-07.
  22. ↑ Rose Quartz Արխիվացված 1 Ապրիլ 2009 Wayback Machine. Mindat.org (2013-02-18). Retrieved 2013-03-07.
  23. ↑ Colored Varieties of Quartz Արխիվացված 19 Հուլիս 2011 Wayback Machine, Caltech
  24. ↑ «Prasiolite». quarzpage.de. 2009 թ․ հոկտեմբերի 28. Արխիվացված օրիգինալից 2011 թ․ հուլիսի 13-ին. Վերցված է 2010 թ․ նոյեմբերի 28-ին.
  25. ↑ Liccini, Mark, Treating Quartz to Create Color Արխիվացված 23 Դեկտեմբեր 2014 Wayback Machine, International Gem Society website. Retrieved 22 December 2014
  26. ↑ Nelson, Sue (2009 թ․ օգոստոսի 2). «Silicon Valley's secret recipe». BBC News. Արխիվացված օրիգինալից 2009 թ․ օգոստոսի 5-ին. Վերցված է 2009 թ․ սեպտեմբերի 16-ին.
  27. ↑ «Caldoveiro Mine, Tameza, Asturias, Spain». mindat.org. Արխիվացված օրիգինալից 2018 թ․ փետրվարի 12-ին. Վերցված է 2018 թ․ փետրվարի 15-ին.
  28. ↑ Rickwood, P. C. (1981). «The largest crystals» (PDF). American Mineralogist. 66: 885–907 (903). Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2013 թ․ օգոստոսի 25-ին. Վերցված է 2013 թ․ մարտի 7-ին.
  29. ↑ «Driscoll, Killian. 2010. Understanding quartz technology in early prehistoric Ireland». Արխիվացված օրիգինալից 2017 թ․ հունիսի 25-ին. Վերցված է 2017 թ․ հուլիսի 19-ին.
  30. ↑ The International Antiques Yearbook. Studio Vista Limited. 1972. էջ 78. «Apart from Prague and Florence, the main Renaissance centre for crystal cutting was Milan.»
  31. ↑ Pliny the Elder, The Natural History, Book 37, Chapter 9. Available on-line at: Perseus.Tufts.edu Արխիվացված 9 Նոյեմբեր 2012 Wayback Machine.
  32. ↑ Nicolaus Steno (Latinized name of Niels Steensen) with John Garrett Winter, trans., The Prodromus of Nicolaus Steno's Dissertation Concerning a Solid Body Enclosed by Process of Nature Within a Solid (New York, New York: Macmillan Co., 1916). On page 272 Արխիվացված 4 Սեպտեմբեր 2015 Wayback Machine, Steno states his law of constancy of interfacial angles: "Figures 5 and 6 belong to the class of those which I could present in countless numbers to prove that in the plane of the axis both the number and the length of the sides are changed in various ways without changing the angles; … "
  33. ↑ Curie, Jacques; Curie, Pierre (1880). «Développement par compression de l'électricité polaire dans les cristaux hémièdres à faces inclinées» [Development, via compression, of electric polarization in hemihedral crystals with inclined faces]. Bulletin de la Société minérologique de France. 3: 90–93.. Reprinted in: Curie, Jacques; Curie, Pierre (1880). «Développement, par pression, de l'électricité polaire dans les cristaux hémièdres à faces inclinées». Comptes rendus. 91: 294–295. Արխիվացված օրիգինալից 2012 թ․ դեկտեմբերի 5-ին. Վերցված է 2013 թ․ դեկտեմբերի 17-ին.
  34. ↑ Curie, Jacques; Curie, Pierre (1880). «Sur l'électricité polaire dans les cristaux hémièdres à faces inclinées» [On electric polarization in hemihedral crystals with inclined faces]. Comptes rendus. 91: 383–386. Արխիվացված օրիգինալից 2012 թ․ դեկտեմբերի 5-ին. Վերցված է 2013 թ․ դեկտեմբերի 17-ին.
  35. ↑ Cady, W. G. (1921). «The piezoelectric resonator». Physical Review. 17: 531–533. doi:10.1103/PhysRev.17.508.
  36. ↑ «The Quartz Watch – Walter Guyton Cady». The Lemelson Center, National Museum of American History. Smithsonian Institution. Արխիվացված է օրիգինալից 2009 թ․ հունվարի 4-ին.
  37. ↑ Pierce, G. W. (1923). «Piezoelectric crystal resonators and crystal oscillators applied to the precision calibration of wavemeters». Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences. 59 (4): 81–106. doi:10.2307/20026061. JSTOR 20026061.
  38. ↑ «The Quartz Watch – George Washington Pierce». The Lemelson Center, National Museum of American History. Smithsonian Institution. Արխիվացված է օրիգինալից 2009 թ․ հունվարի 4-ին.
  39. ↑ «The Quartz Watch – Warren Marrison». The Lemelson Center, National Museum of American History. Smithsonian Institution. Արխիվացված է օրիգինալից 2009 թ․ հունվարի 25-ին.
  40. ↑ For biographical information about Karl von Schafhäutl, see German Wikipedia's article: Karl Emil von Schafhäutl (in German).
  41. ↑ von Schafhäutl, Karl Emil (1845 թ․ ապրիլի 10). «Die neuesten geologischen Hypothesen und ihr Verhältniß zur Naturwissenschaft überhaupt (Fortsetzung)» [The latest geological hypotheses and their relation to science in general (continuation)]. Gelehrte Anzeigen. München: im Verlage der königlichen Akademie der Wissenschaften, in Commission der Franz'schen Buchhandlung. 20 (72): 577–584. OCLC 1478717. From page 578: 5) Bildeten sich aus Wasser, in welchen ich im Papinianischen Topfe frisch gefällte Kieselsäure aufgelöst hatte, beym Verdampfen schon nach 8 Tagen Krystalle, die zwar mikroscopisch, aber sehr wohl erkenntlich aus sechseitigen Prismen mit derselben gewöhnlichen Pyramide bestanden. ( 5) There formed from water in which I had dissolved freshly precipitated silicic acid in a Papin pot [i.e., pressure cooker], after just 8 days of evaporating, crystals, which albeit were microscopic but consisted of very easily recognizable six-sided prisms with their usual pyramids.)
  42. ↑ Byrappa, K. and Yoshimura, Masahiro (2001) Handbook of Hydrothermal Technology. Norwich, New York: Noyes Publications. 008094681X. Chapter 2: History of Hydrothermal Technology.
  43. ↑ Nacken, R. (1950) "Hydrothermal Synthese als Grundlage für Züchtung von Quarz-Kristallen" (Hydrothermal synthesis as a basis for the production of quartz crystals), Chemiker Zeitung, 74 : 745–749.
  44. ↑ Hale, D. R. (1948). «The Laboratory Growing of Quartz». Science. 107 (2781): 393–394. doi:10.1126/science.107.2781.393.
  45. ↑ Lombardi, M. (2011). «The evolution of time measurement, Part 2: Quartz clocks [Recalibration]» (PDF). IEEE Instrumentation & Measurement Magazine. 14 (5): 41–48. doi:10.1109/MIM.2011.6041381. Արխիվացված (PDF) օրիգինալից 2013 թ․ մայիսի 27-ին. Վերցված է 2013 թ․ մարտի 30-ին.
  46. ↑ "Record crystal," Popular Science, 154 (2) : 148 (February 1949).
  47. ↑ Forwood, Anthony K. (2011). They Would Be Gods. Lulu.com. էջ 302. ISBN 978-1-257-37362-8.

Արտաքին հղումներ

խմբագրել
 
 
Վիքիդարանի պատկերանիշը
Վիքիդարանում կան նյութեր այս թեմայով՝
EB1911:Quartz
Ստացված է «https://hy.wikipedia.org/w/index.php?title=Քվարց&oldid=9469287» էջից