Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
bg‑pink

Różne odmiany kwarcu

Krystaliczny tlenek krzemu(IV) może występować w wielu odmianach polimorficznychodmiany polimorficzneodmianach polimorficznych. Trwałymi odmianami są: kwarc alfa, kwarc beta, trydymit alfa oraz krystobalit alfa. Natomiast do odmian nietrwałych należą: trydymit beta, trydymit gamma oraz krystobalit beta.

ROEBWh3ETwXns1
Schemat przemian odpowiednich odmian kwarcu w zależności od temperatury
Źródło: GroMar sp.z.o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Kwarc alfa, inaczej określany jako kwarc wysokotemperaturowy, krystalizuje się w temperaturze 573°C. Jego układ krystalograficznyukład krystalograficzny (gr. krýstallos – ‘lód’, ‘kryształ’)układ krystalograficzny to układ heksagonalny. Kwarc alfa kształtuje się z magmy, a jego oziębienie powoduje przekształcenie go w kwarc beta.

R870nEBrkfSsP
Kryształ kwarcu α – podwójna piramida heksagonalna
Źródło: GroMar sp.z.o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Kwarc beta, inaczej określany jako kwarc niskotemperaturowy, krystalizuje się poniżej temperatury 573°C.  Jego układ krystalograficzny to układ trygonalny. Kwarc beta występuje powszechnie w przyrodzie.

Rkq3rm4LqhOXw
Kryształ kwarcu β, którego ściany tworzą słup heksagonalny zakończony romboedrami.
Źródło: GroMar sp.z.o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Obie odmiany kwarcu wykazują podobne cechy. Wykazują twardość równą 7 w skali Mohsaskala Mohsaskali Mohsa. Połysk obu odmian jest szklisty. PrzełamprzełamPrzełam: kwarc alfa - muszlowy i nierówny; kwarc beta- muszlowy. Wielkość kryształów: kwarc alfa – małe kryształy (średnica kilka mm); kwarc beta – większe kryształy (kilka lub kilkanaście cm, największe okazy mają 1 m długości). Kwarc alfa jest bezbarwny oraz szary, natomiast kwarc beta to bezbarwny kryształ górski. Obecność domieszek w kwarcu beta jest przyczyną występowania w przyrodzie wielu form, które mają osobne nazwy mineralogiczne.

Rvp5k3nO9K0Xi
Nieregularny przełam kwarcu różowego.
Źródło: dostępny w internecie: www.pitt.edu.
R7xqoNXQn2lE1
Przełam kwarcu szarego. Dokładne badanie ujawnia charakterystyczne łuki - przełam muszlowy. Pomarańczowe plamki wskazują na obecność tlenku żelaza.
Źródło: dostępny w internecie: www.pitt.edu.
bg‑pink

Odmiany mineralogiczne

W mineralogii wyróżniamy dwie główne formy kwarcu: makrokrystaliczny oraz skrytokrystaliczny. Wśród form makrokrystalicznych znajduje się m.in.: kryształ górski, ametyst, cytryn, kwarc różowy, kwarc dymny, kwarc mleczny, kwarcowe kocie oko, a także kwarc rutylowy. Wśród form skrytokrystalicznych kwarcu wyróżniamy m.in.: jaspis, karneol, heliotrop, chryzopraz, agat, którego odmianą jest onyks, sardonyks czy sard.

Ciekawostka

Ze względu na swoją twardość, kwarc jest używany do wyrobu kul do młynów kulowych stosowanych w przemyśle.

R1RKu7994Xh65
Przemysłowy młyn kulowy
Źródło: Josef Lehmkuhl, dostępny w internecie: www.wikipedia.org, licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑pink

Podsumowanie

Tlenek krzemu(IV) może występować w wielu odmianach, jednak najpowszechniej występującą odmianą jest kwarc. Już w starożytności kwarc był znany i ceniony. Występuje w wielu odmianach, które w mineralogii przyjmują osobne nazwy. Przykładem jest kryształ górski, często stosowany jako kamień szlachetny, ale także w produkcji przemysłowej, na przykład do wyrobu żyrandoli czy w magii.

Słownik

odmiany polimorficzne
odmiany polimorficzne

(polimorfizm; gr. polýmorphos „wielokształtny”) występowanie tej samej (pod względem składu chemicznego) substancji w 2 lub więcej odmianach krystalicznych, różniących się budową wewnętrzną i związanymi z nią postaciami krystalograficznymi oraz właściwościami fizycznymi i niektórymi właściwościami chemicznymi.

Poszczególne odmiany są trwałe w określonych warunkach termodynamicznych (ciśnienie, temperatura i in.). Przemiana jednej odmiany w drugą może być odwracalna lub nieodwracalna. Odmiany polimorficzne tworzą zarówno kryształy pierwiastków (alotropia), jak i związków chemicznych.

układ krystalograficzny (gr. krýstallos – ‘lód’, ‘kryształ’)
układ krystalograficzny (gr. krýstallos – ‘lód’, ‘kryształ’)

(gr. krýstallos – „lód”, „kryształ”) nazwa układu sieci krystalicznej, który opisuje ją na podstawie na przykład osi krystalograficznych oraz osi symetrii itp.; istnieje siedem układów krystalograficznych, pozwalających opisać sieci krystaliczne poszczególnych kryształów

przełam
przełam

powierzchnia kryształu minerału lub jego skupienia zbitego utworzona w wyniku pęknięcia, rozłupania

skala Mohsa
skala Mohsa

powszechnie używana skala służąca do określania względnej twardości minerałów; wzorcem jest w niej 10 minerałów uporządkowanych wg rosnącej twardości: 1 talk, 2 gips, 3 kalcyt, 4 fluoryt, 5 apatyt, 6 ortoklaz, 7 kwarc, 8 topaz, 9 korund, 10 diament; skalę tę wprowadził 1812 mineralog niem. F. Mohs (1773–1839)

kwarc makrokrystaliczny
kwarc makrokrystaliczny

przejrzysty minerał, formujący się w duże, widoczne gołym okiem, poddawalne obróbce kryształy

kwarc skrytokrystaliczny
kwarc skrytokrystaliczny

kwarc, którego kryształy nie uformowały się, ponieważ nie miały odpowiednich warunków, jego kryszały są drobne, czasem są sprasowane w warstwy

Bibliografia

Bárta M., Pierwiastki chemiczne wokół nas, Warszawa 2013.

Bielański A., Chemia ogólna i nieorganiczna, Warszawa 1977.

Jaroszewski W., Przewodnik do ćwiczeń z geologii dynamicznej, Warszawa 1966.

Oldershaw C., Ilustrowany atlas klejnotów i kamieni szlachetnych, Warszawa 2007.

Ples M., Nieznane oblicze krzemu. Co i jak można otrzymać z piasku?, „Chemia w Szkole” 2016, 6, s. 38- 43.

Smulikowski K., Minerały skałotwórcze, Warszawa 1955.

Wasilewski M., Minerał jako lek. Między starożytnością a współczesnością, Warszawa 2008.