Wat is kwarts silicium?

Kwartsdioxide, ook bekend als kristallijn silica of kristallijn siliconendioxide, is een mineraal dat in de natuur voorkomt. Het is een van de meest voorkomende mineralen op aarde, en er zijn honderden verschillende soorten ervan, waarvan sommige edelstenen zijn. De moleculaire structuur van kwarts-silicium is ongebruikelijk en laat stenen samengesteld uit het materiaal in de loop van de tijd tot grote maten groeien.

Kwarts silica is een van de meest voorkomende mineralen op aarde en is op elk continent en in elke omgeving te vinden. Het mineraal groeit als lagen van siliciumdioxide worden afgezet op een entkristal of op een klein cluster van siliciumdioxide-moleculen. Deze kristallen zijn te vinden in veel verschillende soorten rotsen, waaronder stollingsgesteente, zoals graniet en sedimentair gesteente, zoals schalie. Kwarts is extreem hard, wat betekent dat het vaak langer meegaat dan de steen waarin het oorspronkelijk werd aangetroffen. Deze stenen verweren vaak na verloop van tijd en maken de kristallen vrij.

Kwarts-silicium heeft een zeer bijzondere structuur die alleen in een ander soort mineraal op aarde wordt aangetroffen. De moleculen siliciumdioxide zijn gerangschikt in sets van vier die ronddraaien als een kurkentrekker. De structuur van de moleculen in dit mineraal maakt het relatief moeilijk om te snijden, hoewel veel soorten zorgvuldig kunnen worden verwerkt in de gebruikelijke edelsteen sneden. Na verloop van tijd kunnen deze kristallen enkele meters lang worden, hoewel deze zeldzaam zijn.

Er zijn veel verschillende vormen van kwarts silica die in de natuur worden gevonden. Citrien, amethist, rozenkwarts en rookkwarts zijn enkele van de veel voorkomende variëteiten van het mineraal. Hoewel de kleur en het uiterlijk van al deze stenen aanzienlijk varieert, bestaan ​​ze allemaal uit siliciumdioxide en zijn het allemaal kristallijne vormen van deze verbinding. Andere stenen, zoals onyx, agaat en bloedsteen zijn ook vormen van siliciumdioxide, hoewel ze bestaan ​​uit zowel kwarts als monganiet, die verschillende kristallijne structuren hebben.

Rotsverzamelaars prijzen kwarts silica voor de vele variëteiten die ze kunnen vinden. Het onderzoeken van elementen van de stenen zoals kleur, helderheid, vorm en grootte kan honderden verschillende soorten kwarts opleveren, geen twee precies hetzelfde. In de informatica worden extreem zuivere monsters van kwarts-silicium gebruikt om bepaalde elektrische componenten te maken, waaronder timing-apparaten. Kwarts wordt ook vaak gebruikt in horloges omdat de resonantiefrequentie langdurig en onder veel verschillende omgevingsomstandigheden stabiel blijft.