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Quarz
Mineral
Chemische Formel	SiO2
Zwillinge	sehr allgemein
Farbe	Farblos wenn rein, sonst alle Farben möglich.
Streifenfarbe	Weiß
Härte	7 (per Definition)
Durchschnittliche Dichte	2,65 kg/dm3
scheinen	Glasglanz
Opazität	Klar bis undurchsichtig
Fraktur	muschelförmig
Dekollete	Nein
Habitus	Sechsseitiges Prisma mit sechsseitigen Pyramidenenden
Kristalloptik
Kristallsystem	Trigonal (α), Sechseckig (β)
Raumgruppe	P3121 (α), P6422 (β)
Einheitszelle	a=491,36pm c=540,51(α)
Brechungsindizes	1,4585
Doppelbrechung	0,00910
Andere Eigenschaften
Radioaktivität	Nein
Magnetismus	Nein
Besondere Eigenschaften	Piezoelektrisch
Liste der Mineralien
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Quarz ist eine Form von Siliciumdioxid, SiO₂. Es macht mehr als 12% des Volumens der Erdkruste aus. Quarz ist daher einer der am weitesten verbreiteten Mineralien in der Erdkruste. Sand und Granit bestehen zum größten Teil aus Quarz.

Eigenschaften

Struktur

Quarz hat die chemische Formel SiO₂. Die Bindungen zwischen den Silizium- und Sauerstoffatomen sind Polar-kovalent von Natur. Ein Quarzkristall besteht jedoch nicht aus Moleküle SiO₂; es ist Nein molekulare Substanz aber ein sogenanntes kovalentes Netzwerk. Erst in der Gasphase (bei einer Temperatur über 2230°C) bilden Moleküle mit der Formel SiO₂ vor dem.

Jeder Siliziumatom ist mit vier Sauerstoffatome verbunden, und jedes Sauerstoffatom mit zwei Siliziumatomen. Jedes Siliziumatom „teilt“ sich also viermal ein halbes Sauerstoffatom = zwei Sauerstoffatome. Auf diese Weise entsteht ein dreidimensionales Netzwerk aus SiO.₄-Tetraeder. Aufgrund des dreidimensionalen Netzwerks gehört Quarz zu den Tektosilikate ("Netzwerksilikate").

Quarz hat zwei Phasen, wobei die Konfiguration der Silica-Tetraeder unterschiedlich ist. Diese unterschiedliche Orientierung der Atome verleiht den beiden Phasen eine unterschiedliche Kristallgitter:

• α-Quarz ist trigonal
• β-Quarz (eine Form höherer Temperatur) ist sechseckig.

Quarz kann sowohl sehr große als auch mikroskopische Kristalle bilden. Die größten bekannten Quarzkristalle kommen in Bauernhof verloren im Namibia. Diese Kristalle sind bis zu 20 Meter groß, möglicherweise 50 Meter.

Verunreinigungen

Sehr reiner Quarz kommt in Bergkristall. Verunreinigungen sind jedoch üblich. Die Verunreinigungen bestehen aus verschiedenen Ionen. Während des Kristallwachstums werden sie in das Kristallgitter eingebaut. In der folgenden Tabelle sind die gängigsten Elemente aufgeführt:

Aluminium und Eisen sind für die Farbe einer Reihe von Quarzsorten verantwortlich. Der Farbeffekt tritt insbesondere in Kombination mit ionisierender Strahlung auf. Quarzkristalle können über andere Mineralien wie at . wachsen Rutilquarz der Fall ist.

Polymorphe

Darüber hinaus kommt Siliziumdioxid in vielen anderen Strukturen vor, wie z

• α- und β-Cristobalit
• Keatit
• Tridymit
• koesit
• stishoviet
• melangophloge
• lechatelierit

Ursprung

Quarz ist ein wichtiges Mineral in Magmatische Gesteine, wie Granit.

Quarz entsteht durch Abkühlen einer geschmolzenen Silikatmasse. Kühlen Sie auch eine heiße Lösung von Orthokieselsäure kann zu Quarz führen. Die Abkühlung sollte langsam erfolgen. Dann bilden sich (große) Kristalle. Da die Kristallisation recht langsam ist, führt eine schnelle Abkühlung der geschmolzenen Kieselsäure oft zu einem Glas.

Die größten Kristalle entstehen durch den Einfluss von heißem Wasser auf Gesteine. In diesem löst sich SiO₂-enthaltendes Gestein in Form von Orthokieselsäure. Beim Abkühlen der Lösung fällt die Säure in Hohlräumen aus (geoden) und Risse.

Quarz ist chemisch ziemlich inert. Unter atmosphärischen Bedingungen löst es sich schlecht in Wasser. Die Löslichkeit in Wasser bei 25°C liegt zwischen 6 und 11 mg/l. Das bedeutet, dass sich Quarz bei der Verwitterung von quarzhaltigen Gesteinen kaum auflöst. Dadurch ist die häufigste Form von Quarz Sand und Sandstein.

Industrielle Anwendung

Quarzglas zu blasen ist schwieriger als Glas, weil es Erweichungspunkt ist viel höher und viel abrupter. Es erfordert auch eine gute Belüftung, da gasförmiges SiO₂ wann entsteht; Dies kann die Lunge beeinträchtigen.

• Quarzglas ist weit verbreitet.
  • Es ist stark, dehnt sich wenig aus und kann daher groß sein Temperaturunterschiede ertragen.
  • Es ist frei von Chemikalien untätig und der Erweichungspunkt ist hoch (1665 °C). Dafür sorgen die starken kovalenten Bindungen zwischen den Atomen.
  • Im Gegensatz zu den meisten anderen Glasarten ist es durchlässig für ultraviolette Strahlung. Es wird daher angewendet als Küvettenmaterial in der Spektroskopie des ultravioletten Teils des Spektrum.
• Quarz ist auch die Quelle von Silizium für die Halbleiterindustrie und der Siliziumchemie.
• Quarz ist ein piezoelektrisch Material. Die im Kristall erzeugbaren Schwingungen werden in elektronischen Geräten wie z Kristalloszillator im Quarzwerke und Radios.

Geschichte

Die Kristalle sind bereits aus der Antike bekannt; das alte Griechen benutzten im Sommer Quarzstücke, um ihre Hände zu kühlen.^[Quelle?] Der Name Quarz kommt vom deutschen Quarz (slawischen Ursprungs).

Das Römer dachte, dass Quarz dauerhaft erstarrt Wasser (Eis) lag daran, dass Quarz hauptsächlich in Gletscher wurde gefunden.

Schematische Darstellung der chemischen Struktur von Quarz. Rot ist Sauerstoff und Grau ist Silizium.

REM-Bild von Quarzwachstum auf Sand

Amethyst

Natürlicher Citrin

• 

  Eine Kristallkugel (aus Quarz)

Quarzsorten

Nachfolgend finden Sie eine Liste der bekanntesten Quarzsorten. Diese werden oft in zwei Hauptgruppen eingeteilt. Die makrokristallinen Sorten bestehen aus Kristallen, die mit bloßem Auge erkennbar sind. Die Kristallform selbst muss nicht immer sichtbar sein. Rosenquarz ist ein Beispiel dafür. Die kryptokristallinen Sorten bestehen für das Auge aus unsichtbar kleinen Kristallen. Die Unterscheidung zwischen verschiedenen Quarzsorten ist oft vage. Beispielsweise kann der Trennpunkt zwischen einem dunklen Rauchquarz und einem hellen Morion nicht bestimmt werden.

Makrokristalline Sorten

• Amethyst ist die violette Quarzsorte.
• Ametrin ist eine Verschmelzung von Amethyst und Citrin.
• Abenteuer ist Quarz mit Einschlüssen von plattenförmigen Mineralien wie Fuchsit.
• Bergkristall ist klar und farblos.
• blauer Quarz ist eine blaue Quarzsorte.
• Citrin ist die gelbe Sorte. Es wird auch durch Erhitzen von Amethyst hergestellt.
• Eisenquarz ist Quarz mit Einschlüssen von Eisenmineralien und daher rot gefärbt.
• Milchquarz ist weiß.
• Morion ist eine sehr dunkelbraune bis schwarze Sorte.
• Katzenauge ist Quarz, dass es Chattoyance-Effekt Besitz.
• Praas ist grüner Quarz mit Einschlüssen von z.B. Aktinolith oder Präsent bergiet.
• Prasiolith in einem grünen, eisenhaltigen Quarz. Es wird manchmal durch Erhitzen von Amethyst hergestellt.
• Rauchquarz ist hellbrauner bis dunkelbrauner Quarz. Es kann durch Bestrahlung von Bergkristall hergestellt werden.
• Rosenquarz ist eine feste rosa Quarzsorte.
• rosa Quarz wurde ursprünglich mit einer klar kristallisierten Variante von Rosenquarz verwechselt, aber die Farbe scheint durch einen anderen Mechanismus verursacht zu sein.
• Rutilquarz besteht meist aus Bergkristall mit Einschlüssen von Rutilkristallen.
• Tigerauge ist eine Pseudomorphose aus Quarz und Goethit na Riebeckit.
• Tigereisen besteht aus Hematit, Jaspis und Tigerauge.
• Falkenauge ist Quarz mit Riebeckitfasern.

Kryptokristalline Sorten

• Achat besteht aus vergittertem Chalcedon.
• Karneol ist leuchtend orange bis tiefroter Chalcedon.
• Chalzedon ist eine faserige, durchscheinende kryptokristalline Quarzsorte.
• Chrysopras ist grüner Chalcedon.
• Heliotrop ist grüner Jaspis mit roten Flecken.
• Jaspis ist undurchsichtiger kryptokristalliner Quarz.
• Onyx ist schwarz-weiß vergitterter Achat.
• Sardonyx ist rot-schwarz-weiß vergitterter Achat.
• Plasma ist grüner Jaspis.
• Sardar ist brauner Chalcedon.
• Feuerstein besteht aus kryptokristallinem Quarz und chemisch gebundenem Wasser.

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