El Cuarzo
El cuarzo es un mineral compuesto de dióxido de silicio (SiO2) (también llamado sílice). No es susceptible de exfoliación, porque cristaliza en el sistema trigonal (romboédrico). Incoloro en estado puro, puede adoptar numerosas tonalidades si lleva impurezas (alocromático). Su dureza es tal que puede rayar los aceros comunes.
El cuarzo se conoce por sus propiedades piezoeléctricas: cuando se comprime se produce una separación de cargas eléctricas que genera a su vez una diferencia de tensión y, de manera recíproca, reacciona mecánicamente cuando se somete a un cierto voltaje. Este efecto lo convierte en un elemento de gran utilidad para gran variedad de transductores, desde encendedores o mecheros hasta altavoces.
La termoluminiscencia es la capacidad de emitir luz cuando es calentado. Los rayos cósmicos procedentes del espacio producen cambios en la estructura cristalina del cuarzo que se acumulan con el tiempo. Cuando se calienta el cuarzo, la estructura vuelve a la normalidad, emitiendo luz. Cuanto más tiempo ha sido radiado, más luz emite el cuarzo. Al medir las longitudes de onda, y compararlas con elementos ya datados, se puede obtener el tiempo que ha estado expuesto a la intemperie. La técnica arqueológica de fechar cuarzo se le denomina datación por termoluminiscencia.
Se utiliza como abrasivo, citándose como arena silícea, siendo el abrasivo más usado por su bajo precio, empleándose para la fabricación de lijas, discos o bloques y, principalmente, en sistemas de abrasión por medio chorro de aire a presión (chorro de arena). Por inhalación causa silicosis y, actualmente, está siendo sustituido por otros abrasivos de menor riesgo. Sin embargo, en los países subdesarrollados su uso sigue siendo habitual.
Propiedades
Propiedades piezoeléctricas
El cuarzo se conoce por sus propiedades piezoeléctricas: cuando se comprime se produce una separación de cargas eléctricas que genera a su vez una diferencia de tensión y, de manera recíproca, reacciona mecánicamente cuando se somete a un cierto voltaje. Este efecto lo convierte en un elemento de gran utilidad para gran variedad de transductores, desde encendedores o mecheros hasta altavoces.
Comportamiento resonante
Otra característica interesante de un cristal de cuarzo es su capacidad de presentar un comportamiento resonante. De la misma manera que un péndulo o un columpio oscila con una frecuencia propia si, tras darle impulso, se le deja moverse libremente, un cristal de cuarzo sometido a un estímulo eléctrico puede continuar vibrando a una cierta frecuencia (dependiente de la propia naturaleza del cristal), hasta perder ese impulso inicial. Si se mantiene el estímulo de manera periódica y sincronizada, tendremos una señal a una frecuencia extraordinariamente precisa, en lo que podría considerarse la contrapartida electrónica de un reloj de péndulo. Esta aplicación es común en todo tipo de sistemas electrónicos como relojes, microprocesadores, y osciladores.
Termoluminiscencia
La termoluminiscencia es la capacidad de emitir luz cuando es calentado. Los rayos cósmicos procedentes del espacio producen cambios en la estructura cristalina del cuarzo que se acumulan con el tiempo. Cuando se calienta el cuarzo, la estructura vuelve a la normalidad, emitiendo luz. Cuanto más tiempo ha sido radiado, más luz emite el cuarzo. Al medir las longitudes de onda, y compararlas con elementos ya datados, se puede obtener el tiempo que ha estado expuesto a la intemperie. La técnica arqueológica de fechar cuarzo se le denomina datación por termoluminiscencia.
Propiedades abrasivas
Se utiliza como abrasivo bajo el nombre de arena silícea, y se considera el abrasivo más usado por su bajo precio. Se lo emplea en la fabricación de lijas, discos o bloques y, principalmente, en sistemas de abrasión por medio de un chorro de arena a presión.
Variedades del cuarzo
El cuarzo, en estado puro y sin impurezas se denomina cristal de roca o "cuarzo hialino". Cuando su tono varía al pardo o grisáceo se le llama cuarzo ahumado; amatista si es violeta, citrino si es amarillo. Las cristalizaciones en una cavidad se llaman "geodas", y sobre una superficie plana o convexa se llaman "drusas".
Yacimientos
El cuarzo es el mineral más abundante en la corteza terrestre, uno de los que en mayor proporción contribuyen a su composición. Son más raras algunas de las variedades muy apreciadas en joyería y ornamentación, o los cristales de gran calidad y pureza que se requieren para aplicaciones ópticas y otros usos industriales. Los yacimientos brasileños son de los más explotados mundialmente, en especial, los de cristal de roca del estado de Minas Gerais, y los de amatistas y ágatas en Río Grande do Sul. En España, la región con mayor número de yacimientos es Segovia (Tierra de Pinares), en donde destaca Industrias del Cuarzo S.A. empresa perteneciente al Grupo multinacional francés Saint Gobain.
Usos
• El cuarzo es uno de los Minerales Industriales más importantes: Es fundamental en la provisión de silício para la elaboración de ferrosilício.
• Las variedades coloreadas e incoloras se utilizan a veces como gemas. Otras variedades como el ágata, además se la destina en la fabricación de morteros de uso en laboratorios.
• El cristal de roca, se utiliza en la fabricación de instrumentos ópticos, aparatos de radio, aparatos químicos, etc.
• Las arenas de cuarzo se utilizan en morteros, mezclas de hormigón, fabricación de vidrio y para fracturación hidráulica.
• Las areniscas silíceas y cuarcitas se aplican en la industria de la construcción, tales como para elaborar revoques finos de calidad y microhornos comerciales.
• Triturado y molido, se lo usa en la elaboración de ferromanganeso, preparación de cajas para moldes de fundición, en cerámica refractaria, industria del vidrio, fabricación de lijas, raspa para fósforos, polvos abrasivos, filtros finos, etc.
• Las finas partículas de cuarzo de las arenas silíceas son usadas como abrasivo para pulimentar superficies metálicas (arenado). De acuerdo al grado de molienda, a su utilización, y al contenido de impurezas, se puede clasificar el cuarzo de dos maneras:
Cuarzo Metalúrgico: se lo utiliza como silicio, en la elaboración de ferrosilício y ferrosilício al manganeso. También como carga en altos hornos. Su contenido de hierro no es limitativo y es comercial en un tamaño de 41/2 ‘’.
Cuarzo para vidrio, cuarzo para cerámica, cuarzo para esmaltes y para derivados químicos: son empleados en la obtención de silicatos solubles, xerogeles e hidrogeles, como elemento ligante y agente antideslizante.
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