Где используют кварц люди

Необычные свойства кварца

Для начала вспомним о необычных свойствах кварца, которые активно используются сегодня.

Этот минерал обладает пьезоэлектрическими свойствами, то есть способен преобразовывать механическое воздействие в электрическое напряжение. Приставка «пьезо» происходит от греческого слова «давить», а термин «пьезоэлектричество» обозначает электричество, возникающее в результате давления.

Можно использовать и обратный пьезоэлектрический эффект – если через кварц пропустить переменный ток, то кристалл порождает колебания с частотой, соответствующей его резонансной частоте.

Таким образом, с помощью кристаллов кварца возбуждают и измеряют малые механические и акустические воздействия.

Так, кристалл в основании иглы проигрывателя преобразует механическую вибрацию, возникающую при прохождении иглы по дорожкам пластинки, в электрические импульсы, которые затем преобразуются в музыку и слова.

Прозрачность кристалла кварца и геометрически абсолютно правильная структура важны для применения его в оптике и в качестве записывающего устройства с минимальными искажениями. По сути – это идеальная матрица.

Кварц / Ультрафиолет / Озон | Ответы на вопросы | Доктор Комаровский

Кристаллы кварца широко применяют в радиотехнике и электронике, в том числе и в часах, всевозможных фильтрах, резонаторах, мониторах. Кварц используется в качестве первоосновы компьютерных микросхем и технологий преобразования солнечной энергии.

Современные учёные сейчас приходят к выводу, что камни становятся особо активными, попадая на силовые линии электромагнитного поля. Думаю, для целей активации камни с кварцевой тесьмою как раз могли устанавливаться на точках пересечения геобиологической сети (сетки Хартмана), в которых происходят существенные изменения электромагнитного поля Земли.

Разновидность кварца горный хрусталь – камень лечебный. Горный хрусталь пропускает ультрафиолетовые лучи длиной волны до 200 нм. Это свойство используется в Тибете – солнечный свет, сфокусированный через шар из горного хрусталя, направляется на рану, заживляя и дезинфицируя ее. В России вместо хрустальных шаров для этих целей используют кварцевые лампы.

Кварц положительно влияет на органы дыхания. Считается, что если даже просто держать при себе изделие из кварца или небольшой его кусочек, это значительно облегчает течение простудных заболеваний.

В народной медицине популярностью пользуется кварцевая вода, которую изготавливают в домашних условиях, настаивая простую воду на кварце или пропуская через кварцевый фильтр. Кварцевая вода биологически активна и рекомендуется для профилактики различных заболеваний, для стимуляции и омоложения организма. Ее используют в косметических целях: кварцевая вода омолаживает кожу, делая её более эластичной, гладкой и упругой, разглаживает морщины и помогает избавиться от прыщей. Кварцевую воду используют для примочек и компрессов при ушибах, ожогах, порезах, кожных воспалениях.

Среди людей, одарённых паранормальными способностями бытует мнение, что кварц способствует активным мыслительным процессам, развивает воображение; поглощает, трансформирует и излучает энергию, положительно воздействуя на окружающую среду. Кварц, по поверьям, наделяет человека способностью прозревать духовную реальность, видеть на дальнее расстояние.

7 интересных фактов о кварце

Эти уникальные свойства кварца подтверждают и те люди, которым посчастливилось держать в руках удивительные древние хрустальные черепа, поверхность которых обработана с точностью, превосходящей возможности современного оборудования. Некоторые из этих счастливчиков, по их словам, начинают видеть картинки прошлого и будущего, словно на кадрах бегущей киноленты. На сегодняшний день найдено более 40 таких артефактов. Учёные из лаборатории кристаллических структур определили, что эти черепа состоят из пьезоэлектрической двуокиси кремния – материала для производства микросхем и других электронных компонентов, которые стали известны современному человечеству только в 20 веке. Возраст же найденных черепов не менее 10 тыс. лет!

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что камни с кварцевой обмоткой, что на каждом шагу встречаются в Карелии, вполне могли использоваться для корректировки электромагнитного фона данной местности, вхождения человека в резонанс с электромагнитным полем Земли, для усиления контакта с тонкими вибрациями и для сонастройки биоритмов своего организма с идеальной матрицей кристаллов, с гармонией приРоды. Эти камни могли служить для записи и прослушивания информации (аналог магнитофонной ленты или киноплёнки, но с другим принципом записи и воспроизводства), а также программировать под конкретные задачи.

Источник

Кварц и его применение

Наш поселок Речной был создан при освоении Теренсайского месторождения пьезокварца в 1954 году. В течении почти 35 лет он успешно развивался: копались карьеры, бурились разведочные скважины, проходились шурфы и шахты. Месторождение разрабатывалось под контролем военно-промышленного комплекса. Сначала добывали кристаллы горного хрусталя, которые перерабатывались в пьезопластинки. Затем стали добывать особо чистый жильный кварц, используемый для выращивания искусственных кристаллов и для производства кварцевого стекла.

Но теперь наша геологоразведочная экспедиция не работает, жители поселка вынуждены искать работу на стороне или даже совсем уезжать. В поселке сохранились некоторые производственные предприятия, но они разрушаются. И самое главное, что имеются отвалы особо чистого жильного кварца, которые, наверное, можно как-то использовать. Остались не отработанные кварцевые жилы. В поселок приезжали представители германских и швейцарских компаний, желающих использовать наш кварц для получения особо чистого кремния, но сейчас об этом тоже перестали говорить.

Поэтому мы решили узнать, а что собственно представляет собой кварц и каковы перспективы развития кварцевой промышленности.

Тема исследования : Кварц и его применение.

Цель исследования : Узнать, почему кварц нашего месторождения не востребован на Российском промышленном рынке.

1. Что такое природный кварц и каковы его свойства
2. Традиционные области применения кварца
3. Кремний и его свойства
4. Применение кремния и его получение в России
5. Возможности использования кварца для получения кремния

Гипотеза исследования : Возможно, что после окончания школы мы продолжим обучение в Горном институте и сумеем найти возможности для возрождения нашего поселка.

Кварц и его свойства

Кварц — один из самых распространённых минералов в земной коре, породообразующий минерал большинства магматических и метаморфических пород. Химическая формула: SiO 2 (диоксид кремния).

В чистом виде кварц бесцветен или имеет белую окраску из-за внутреннних трещин и кристаллических дефектов. Примеси придают ему самую разнообразную окраску. Возможен почти чёрный (морион) или дымчатый кварц (раухтопаз) различной прозрачности вплоть до непрозрачного, кристаллы именно такого кварца встречались на нашем месторождении.

Есть у нас также волосатик — горный хрусталь с включениями тонкоигольчатых кристаллов рутила. В природе встречается фиолетовый кварц аметист и жёлтый цитрин. Искусственным кристаллам придают также зелёную (очень редка в природе) и голубую (природных аналогов нет) окраску. Твердость — 7 баллов по шкале Мооса; плотность — 2,65 г/см 3 .

Растворяется в плавиковой кислоте и расплавах щелочей.
Температура плавления 1713—1728°С (из-за высокой вязкости расплава определение температуры плавления затруднено, существуют различные данные)

Диэлектрик (электрический ток не проводит).

Пьезоэлектрик . Пьезоэффект выражается в — том, что при механических деформациях пластины кварца на ее гранях возникают электрические заряды, противоположные по знаку, т. е. образуется разность потенциалов. Если вырезать из кварца пластину в направлении кристаллических осей и приложить к ним усилия, то на гранях, расположенных под углом 90°, возникают заряды. Обратный пьезоэффект выражается в том, что при помещении кристалла кварца в электрическое поле с разностью потенциалов в нем возникают механические деформации (колебания), значение которых пропорционально напряжению электрического поля.

Кварц относится к группе стеклообразующих оксидов, то есть, склонен к образованию переохлажденного расплава — стекла.

Условия образования кварца

Кварц образуется при различных геологических процессах: Непосредственно кристаллизуется из магмы кислого состава. Кварц содержат как интрузивные (гранит, диорит), так и эффузивные (риолит, дацит) породы кислого и среднего состава, может встречаться в магматических породах основного состава (кварцевое габбро). Наше месторождение кварца относится к метаморфогенным.

При гидротермальном процессе образуются кварцевые и хрусталеносные жилы. Нередки красивые жеоды из минералов кварца, часто с агатовой оболочкой.

При выветривании в поверхностных условиях кварц устойчив, накапливается в россыпях различного генезиса в виде окатанной гальки. Именно благодаря россыпям было открыто наше месторождение. Кварц — основной минерал песков и песчаников, а месторождения мономинеральных кварцевых песков имеют большое промышленное значение.

В промышленности имеет место синтез кварца гидротермальным способом. Преимуществом синтетического кварца для промышленности является большая однородность по примесям, более высокая химическая чистота. Также преимуществом метода синтеза является то, что результатом выращивания являются кристаллы, из которых можно вырезать пьзопластинки. В настоящее время выращивают кристаллы ZY-, ZX-, XZ- и XY-срезов

Наиболее широко кварц и его кристаллы применяются:

1. В радиотехнике (кварцевые резонаторы, генераторы, монолитные фильтры);
2. В акустоэлектронике (ПАВ-фильтры, резонаторы и датчики);
3. В оптике (четвертьволновые пластины для повышения контрастности цифровых фото- и видеокамер).
4. В стекольной и керамической промышленности
5. В производстве огнеупоров и кварцевого стекла
6. Многие разновидности используются в ювелирной промышленности
7. Кварц — источник особо чистого кремния

Важнейшее свойство кристаллов кварца – пьезоэффект.

Пьезоэффект был открыт в 1880 г. французскими учеными, братьями Пьером и Полем Кюри, на кварце. Применить открытое явление впервые предложил Поль Ланжевен, также француз. Было это в годы первой мировой войны. Суть предложения заключалась в использовании ультразвука для обнаружения вражеских подводных лодок, а для получения самого ультразвука предлагалось использовать именно пьезоэффект.

Плоскопараллельная полированная пластинка кварца с электродами и держателем представляет собой пьезоэлектрический резонатор, то есть является колебательным контуром с определенной резонансной частотой колебаний. Резонансная частота зависит от толщины пластинки и направления среза. Преимуществами кварцевых резонаторов является высокая механическая добротность. Благодаря высокой механической добротности кварцевые резонаторы используют в качестве фильтров с высокой избирательной способностью, а также для стабилизации и эталонирования частоты в генераторах. Одним из важнейших требований к таким резонаторам является температурная стабильность резонансной частоты.

До недавнего времени пьезокварц использовался исключительно для военных целей. В настоящее время пьезоэлементы используются и как источники ультразвука в различных медицинских, промышленных, исследовательских и даже бытовых приборах, например «УЗГ» – прибор для ультразвуковой защиты от грызунов. Рекламу этого прибора несколько лет назад показывали по телевидению. Набор создаваемых прибором ультразвуков соответствует сигналу тревоги у мышей и крыс. Работа прибора в течение нескольких суток вызывает у них дискомфорт и желание покинуть помещение.

Но, безусловно, самое интересное для наших учеников – применение пьезоэлемента в простейшей электрогитаре. Берется любая обычная акустическая гитара.

Пьезоэлемент (его можно взять с любой музыкальной открытки) крепится к деке гитары, чуть ниже розетки, с помощью лейкопластыря, изоленты или скотча. Можно подобрать и другое место для крепления, но оно должно быть таким, чтобы провода, ведущие к усилителю, не мешали играющему на гитаре.

Следует обратить внимание на то, что тембр получившейся электрогитары отличается от естественного, ведь теперь набор обертонов определяется упругими свойствами не только струн и деки, но и самого пьезоэлемента. Обычно звук самодельной электрогитары становится как бы металлическим. Естественно, что на такой гитаре хорошо аккомпанировать.

Мы остановимся только лишь на важнейших свойствах кремния, ради которых его и получают. В настоящее время кремний — основной материал для электроники и солнечной энергетики. Монокристаллический кремний — материал для зеркал газовых лазеров.

В промышленности кремний получают, восстанавливая расплав SiO 2 коксом при температуре около 1800 °C в дуговых печах . Чистота полученного таким образом кремния составляет около 99,9 %. Так как для практического использования нужен кремний более высокой чистоты, полученный кремний хлорируют. Образуются соединения состава SiCl 4 и SiCl 3 H. Эти хлориды далее очищают различными способами от примесей и на заключительном этапе восстанавливают чистым водородом . Возможна также очистка кремния за счет предварительного получения силицида магния Mg 2 Si. Далее из силицида магния с помощью соляной или уксусной кислот получают летучий моносилан SiH 4 . Моносилан очищают далее ректификацией , сорбционными и др. методами, а затем разлагают на кремний и водород при температуре около 1000 °C. Содержание примесей в получаемом этими методами кремнии снижается до 10 -8 -10 -6 % по массе.

Основная проблема для производителей фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) – сырье . ФЭПы производятся в основном из монокремния и мультикремния. Монокристаллический кремний, также как и мультикристаллический кремний, производится из поликремния либо из скрапа монокристаллического кремния. В любом случае, для ФЭП, кремниевых пластин, солнечных элементов, солнечных панелей, также как и для производства электроники, необходим поликристаллический кремний очень высокой чистоты — марка 5N (99,999%), 6N (99,9999%), 8N, 9N, 11 N чистоты.

Проблема производства российского кремния для отечественной электроники – вопрос специфический. Поскольку у нас микроэлектронное производство сократилось до минимума (практически всего два действующих предприятия – “Микрон” и “Ангстрем”), то и потребности в кремнии соответствующие.

К тому же, при существующем уровне технологии и требования к кремнию по мировым меркам не слишком высоки. Но с другой стороны, поликремний – это 70% всех потребляемых микроэлектроникой материалов. Нет его – нет и микроэлектроники. Поэтому кроме чисто экономических соображений, производство поликремния – это вопрос стратегический, поскольку затрагивает экономическую независимость и безопасность страны.

Надеемся, рано или поздно в России сложится уникальная ситуация для потенциальных инвесторов в высокотехнологичные российские проекты. Острая нехватка на мировом рынке поликремния, используемого в производстве транзисторов, микросхем, кремниевых пластин и фотоэлектрических преобразователей заставила западные компании обратить внимание на российские разработки в области технологий.

Тем удивительнее факт, что в России производства особо чистого кремния (пригодного для нужд электроники) практически нет. В лучшем случае выращивают монокристаллический кремний из высокочистого зарубежного сырья.

Почему? Казалось бы, в стране с пока еще дешевыми электроэнергией и рабочей силой, с огромными запасами кварцитов только и производить высокочистый кремний и снабжать им не только собственную микроэлектронику, но и микроэлектронику других стран. Но этого почему-то не происходит. И нельзя сказать, что о проблеме кремния никто не думает.

Есть поддерживаемая государством программа кремниевого производства под Красноярском. Существует Новочебоксарский проект. Работает, правда, на давальческом сырье, Подольский химико-металлургический завод. Есть ряд других проектов. Даже бюджетные деньги выделены.

Нет только отечественного высокочистого кремния.

Предприятия электроники в СССР когда-то потребляли в год около 500 тонн поликремния. На соответствующем уровне – 500–600 тонн – было и его производство. В связи с развалом СССР, когда основные производственные мощности остались на Украине и в Киргизии, технология производства поликристаллического кремния была утеряна.

Выводы по работе

Мы поняли, почему на нашем месторождении перестали добывать кристаллы кварца. Искусственные кристаллы гораздо дешевле и качественнее. Сырье для получения этих кристаллов, наверное, дешевле возить из источников, близких к заводам – производителям кристаллов.
Нашим кварцем заинтересовались фирмы по изготовлению особо чистого кремния. Особо чистый кремний можно производить из дешевых кварцитов (горная порода с огромным количеством примесей). Но если взять достаточно дешевый особо чистый кварц, а наш кварц именно такой, то и кремний будет чище и дешевле.
Будем надеяться, что у нас появятся зарубежные инвесторы. Или сами мы когда-нибудь сумеем наладить свое производство.

Источник

Где используют кварц люди

Камень кварц – минерал с особыми свойствами

Кварц – камень, образование которого происходит в земной коре практически на всех континентах. Этот кремнезем служит основой для многих пород, в том числе магматических, осадочных и метаморфических. Он занимает лидирующие позиции по количеству разновидностей, благодаря чему минерал нашел применение во многих отраслях. Купить белый кварц можно для парной, ландшафтного дизайна и т.д.

Кварц имеет наибольшее число вариаций, есть образцы прозрачные и плотных текстур, матовые и с переливами

Происхождение кварца и места его разработки

Кварц является многообразующей модификацией диоксида кремния

Добывают минерал в разных частях мира:

• Италии.
• Франции.
• России.
• Украине.
• Бразилии.
• Уругвае.
• Австралии.
• Цейлоне.
• Японии и т.д.

Массовая доля кварца в недрах земли высока и превышает шестьдесят процентов

Свойства и отличительные признаки кварца

Белый, розовый кварц и прочие его виды отличаются высокой твердостью. Среди характерных признаков можно выделить неметаллический блеск и отсутствие спайности, что и выделяет его из схожих по составу камней.

Если кварцем провести по стеклу, он оставит царапины. Это помогает отличить натуральный камень от подделки

Физические характеристики кварца

Такие свойства кварца как прочность и устойчивость к различным воздействиям, дают возможность использовать камень в различных сферах. Он применяется в радиоэлектронике, ювелирном деле, декорировании, терапии и т.д. Камень относится к группе оксидов, образующих стекло. Благодаря этому он используется в качестве диэлектрического проводника. Минерал устойчив к хим. составам и кислотам, также можно отметить:

• Высокую теплопроводность.
• Большую вязкость.
• Растворимость в щелочных жидкостях.

Цвета кварца составляют невероятно богатую палитру. Оттенки зависят от числа и процентности примесей. Белый, черный, малиновый кварцит и прочие виды имеют широкий спектр градиентов и оттенков. Не удивительно, что минерал так полюбился ювелирам.

Черный кварц имеет плотную полу- и непрозрачную структуру, его можно спутать со смолистыми образованиями

Химический состав кварца

Формула кварца – SiO2, кроме того в нем содержатся изоморфные примеси – Al3+ (алюминий), Fe3+ (железо), Ti4+ (титан). В разном соотношении также присутствует:

• СО2 (углекислый газ).
• Н2О (вода).
• NaCl (хлорид натрия).
• CaCO3 (карбонат кальция).

В составе есть вода и углеводороды, также возможны включения кристаллов актинолита, рутила и прочих минералов

Виды кварца

На сегодняшний день известно большое число разных видов кварца, отличающихся по плотности, оттенкам и специфике использования. Среди прочих выделяют:

1. Прозрачные камни

Часто применяются для создания украшений, амулетов и прочих изделий:

• Горный хрусталь (бесцветный).
• Цитрин (лимонно-желтый).
• Аметист (от малинового до фиолетового).
• Раухтопаз (на одном камне могут быть как светлые, так и темные дымчатые переливы).
• Льдистый кварц (голубой с прозрачными и полупрозрачными переходами).
• Рутил (красный цвет на солнце отливает золотом).
• Сапфировыйкварц (глубокий синий).

Диапазон цен на разные виды кварца очень велик, и зависит от его значимости в той или иной сфере

2. Непрозрачные минералы

В разработке дизайна ландшафтов, наполнения аквариумов, печей каменок и прочего используют:

• Морион (черный, при обжигании получает желтый оттенок).
• Розовый (сплошной зернистый с примесью титана).
• Зеленый (празем имеет насыщенный цвет внутри камня и бледный ближе к поверхности).
• Белый (обвалованные и колотые молочные камни).
• Авантюрин (от желтого до бурого тона с мерцающим золотистым отливом).
• Гематит (ярко-красный).

Из кварца создают украшения, используемые в качестве целебных амулетов

Лечебные свойства кварца

Кварц применяется для очистки воды и ее насыщения полезными микроэлементами. Полученную жидкость рекомендуют использовать в косметических целях. Она обладает тонизирующим и омолаживающим эффектом.

Белый кварц рекомендуется для парных. При высоком нагревании поверхности и резком снижении температуры (при поливе раскаленных камней), минерал способен выделять ароматный кислород, насыщающий воздух озоном. Полезные пары быстро проникают в организм человека. При этом обогащается кровь, улучшается общее состояние, стимулируется работа мозга.

Кварц обладает пьезоэффектом, благодаря чему он корректирует электромагнитные поля, восстанавливая энергетическую систему человека

Если рассматривать свойства, кому подходит кварц-камень, нужно учитывать его разновидность. Бело-молочный могут использовать все для оздоровления. Чтобы раскрыть врожденные качества, развить талант и прочее, стоит обратить внимание на совместимость, например:

• Горный хрусталь. Рекомендуется для Львов, Тельцов, Рыб и Весов.
• Розовый кварц. Подходит Тельцам, Ракам, Овнам и Водолеям.
• Раухтопаз. Станет помощником для Скорпионов, Козерогов, Близнецам и Девам.

Кварц, фото которого удивляет многообразием форм и оттенков, гармонирует с серебром. Украшения обрамляют холодным металлом, который усиливает действие камня. Если использовать камни для бани, то они отлично сочетаются с эфирными маслами, душистыми травами и прочим.

Считается, что кварц укрепляет здоровье, развивает творческий потенциал и память

Подробнее о характеристиках кварца, его особенностях и пользе можно узнать у специалистов компании «Камелот». Звоните, мы поможем подобрать камни, в соответствии с вашими требованиями и пожеланиями!

Источник

Что такое кварц и как он образуется

Самым распространенным минералом в земной коре является кварц. Он относится к породообразующим минералам. Встретить в природе кварц можно как в чистом виде, так и в виде силикатов.

Содержание статьи

• Что такое кварц и как он образуется
• Как отличить кварц
• Имеет ли запах кварц

Образование кварца

Название минерала произошло от немецкого слова «quarz». В переводе на русский оно означает «твердый». Впервые человек столкнулся с этим минералом в Альпах. Тогда все приняли его за лед. Но вскоре ему присвоили название «горный хрусталь».

Кристаллы кварца образуются в результате геологических изменений. Минерал не имеет цвета, но в отдельных случаях может иметь белые вкрапления. Происходит это из-за внутренних дефектов. Благодаря химическим реакциям, можно получить зеленый и голубой кварц.

Самым распространенным способом образования кварца в природе является возникновенье с помощью магмы кислого состава. Появившийся таким способом кварц можно встретить в вулканических, осадочных или известняковых породах.

Свойства кварца

Кварц имеет стеклянный блеск с жирным отливом. Твердость минерала равна семи по шкале Мооса. Если отломить кусочек кварца, то можно увидеть неровный излом.

Растворить этот минерал поможет щелочь. Температура его плавления примерно +1713 градусов Цельсия.Кварц имеет способность к стеклообразованию.

Самым важным свойством кварца является пьезоэффект. Суть его проста и заключается в том, что кварц является отличным проводником ультразвука. Плоская полированная пластина кварца с прикрепленными электродами образовывает резонатор. Он широко используется в качестве фильтра с высокой избирательной способностью.

Применение кварца

В настоящее время кварц является одним из самых ценных минералов. Его используют при производстве многих оптических приборов, а также при создании средств связи, таких как радио и телефон.

Кварц широко используется при создании ювелирных украшений. Благодаря своему главному свойству он используется и для военных нужд (кварцевый резонатор). Также в настоящее время кварц используют как источник ультразвука в промышленных и медицинских исследовательских и даже бытовых приборах.

Разновидности кварца

Существует множество разновидностей кварца. Связано это с его уникальностью. Проявляется она в том, что во время роста кристалл может захватывать другие минералы или остатки ила.

Самыми редкими и удивительными камнями считаются «Волосы Венеры» и кварц «фантом». Горный хрусталь молочного или дымчатого цвета с включениями золотистых волков является наиболее ценным. Легенда гласит, что богиня любви уронила свой локон в горную речку, и там он застыл навсегда, превратившись в «Волосы Венеры».

Кварц фантом образовывается оседанием мельчайших частиц хлорита на растущий кристалл кварца. Такой камень является редкой и особенно ценной находкой для ученых и коллекционеров.

Раухтопаз выступает разновидностью кварца. В народе его называют дымчатым кварцем за его светло-серый или светло-бурый цвет.

Самый дорогой разновидности кварца является аметист. Он относится к драгоценным камням и имеет фиолетовый, фиолетово-розовый или сиренево-красный цвет.

Источник