Un mineral omnipresente con un enorme número de usos
Cristales de cuarzo: Cristales de cuarzo Herkimer “Diamond”. Una variedad de cuarzo claro, “cristal de roca”.
El cuarzo es…
- el mineral más abundante en la corteza terrestre
- extremadamente resistente a la intemperie
- muy resistente a la intemperie física y química
- utilizado para fabricar relojes porque vibra a una frecuencia precisa
¿Qué es el cuarzo?
El cuarzo es un compuesto químico formado por una parte de silicio y dos de oxígeno. Es dióxido de silicio (SiO2). Es el mineral más abundante que se encuentra en la superficie de la Tierra y sus propiedades únicas lo convierten en una de las sustancias naturales más útiles.
¿Dónde se encuentra el cuarzo?
El cuarzo es el mineral más abundante y ampliamente distribuido que se encuentra en la superficie de la Tierra. Está presente y es abundante en todas las partes del mundo. Se forma a todas las temperaturas. Es abundante en las rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias. Es muy resistente a la intemperie, tanto mecánica como química. Esta durabilidad lo convierte en el mineral dominante de las cimas de las montañas y en el principal constituyente de las arenas de las playas, los ríos y los desiertos. El cuarzo es omnipresente, abundante y duradero. Hay yacimientos mineros en todo el mundo.
Gemas populares de cuarzo
Cuarzo rosa: la variedad rosa del cuarzo
Amatista: la variedad púrpura del cuarzo
Aventurina: un cuarzo brillante y translúcido
Citrino: el cuarzo de color amarillo a naranja
Cuarzo cristal de roca: Cuarzo transparente “cristal de roca”. Este espécimen muestra la fractura concoidea (fractura que produce superficies curvas) que es característica del mineral. El espécimen tiene unos diez centímetros de diámetro y procede de Minas Gerais, Brasil.
Cuarzo amatista: El cuarzo cristalino de color púrpura se conoce como “amatista”. Cuando es transparente y de gran calidad, se suele tallar como piedra preciosa. Este espécimen mide unas cuatro pulgadas (diez centímetros) de ancho y procede de Guanajuato, México.
Propiedades físicas del cuarzo
Flint: Flint es una variedad de cuarzo microcristalino o criptocristalino. Se presenta en forma de nódulos y masas concrecionales y, con menor frecuencia, en forma de depósito estratificado. Se rompe de forma consistente con una fractura concoidea y fue uno de los primeros materiales utilizados para fabricar herramientas por los primeros pobladores. Lo utilizaron para fabricar herramientas de corte. Después de miles de años, la gente sigue utilizándolo. Actualmente se utiliza como filo en algunos de los mejores instrumentos quirúrgicos. Este espécimen mide unos diez centímetros y procede de los acantilados de Dover (Inglaterra).
Puntas de flecha de sílex de cuarzo: Uno de los primeros usos del cuarzo, en forma de sílex, fue la producción de objetos afilados como hojas de cuchillo, raspadores y puntas de proyectil como las puntas de flecha mostradas arriba. Derechos de autor de la imagen iStockphoto / Leslie Banks.
¿Qué usos tiene el cuarzo?
El cuarzo es uno de los materiales naturales más útiles. Su utilidad está relacionada con sus propiedades físicas y químicas. Tiene una dureza de siete en la escala de Mohs, lo que lo hace muy duradero. Es químicamente inerte en contacto con la mayoría de las sustancias. Tiene propiedades eléctricas y resistencia al calor que lo hacen valioso en productos electrónicos. Su brillo, color y diafanidad lo hacen útil como piedra preciosa y también en la fabricación de vidrio.
Usos del cuarzo en la fabricación de vidrio
Los procesos geológicos han depositado ocasionalmente arenas que están compuestas casi al 100% por granos de cuarzo. Estos depósitos han sido identificados y producidos como fuentes de arena de sílice de gran pureza. Estas arenas se utilizan en la industria del vidrio. La arena de cuarzo se utiliza en la producción de vidrio para contenedores, vidrio plano, vidrio especial y fibra de vidrio.
Ventanas de vidrio de cuarzo: La fabricación de vidrio es uno de los principales usos del cuarzo. Derechos de autor de la imagen iStockphoto / Chinaface.
Cuentas de jaspe: El cuarzo se utiliza a menudo en joyería o como piedra preciosa. Estas cuentas de jaspe son un ejemplo de cuarzo utilizado como piedra preciosa.
Arena de vidrio de cuarzo: Arenisca de cuarzo de gran pureza adecuada para la fabricación de vidrio de alta calidad. La “arena de vidrio” es una piedra arenisca compuesta casi en su totalidad por granos de cuarzo. En la imagen, un espécimen de la arenisca Oriskany de Hancock, Virginia Occidental. En algunos lugares, la Oriskany tiene más de un 99% de cuarzo puro. Gran parte de ella se ha utilizado para fabricar vidrio para contenedores, pero otra parte ha sido seleccionada para la fabricación de lentes para los telescopios más grandes. El espécimen mide unas cuatro pulgadas (diez centímetros de ancho).
Cuarzo Aventurina Azul: La aventurina es una variedad colorida de cuarzo que contiene abundantes inclusiones brillantes de minerales como la mica o la hematita. Se suele cortar y pulir para utilizarla como piedra ornamental. Los colores más comunes de la aventurina son el verde, el naranja y el azul. Este espécimen mide unos diez centímetros y procede de la India.
Usos del cuarzo como abrasivo
La elevada dureza del cuarzo, siete en la escala de Mohs, lo hace más duro que la mayoría de las sustancias naturales. Como tal, es un excelente material abrasivo. Las arenas de cuarzo y la arena de sílice finamente molida se utilizan para el chorro de arena, los limpiadores de fregado, los medios de molienda y el grano para el lijado y el aserrado.
Chert: El chert es un cuarzo microcristalino o criptocristalino. Se presenta en forma de nódulos y masas concrecionales y, con menor frecuencia, en forma de depósito estratificado. Este espécimen mide unos diez centímetros y procede de Joplin, Missouri.
Usos del cuarzo como arena de fundición
El cuarzo es muy resistente tanto a los productos químicos como al calor. Por ello, se utiliza a menudo como arena de fundición. Con una temperatura de fusión superior a la de la mayoría de los metales, puede utilizarse para los moldes y núcleos de los trabajos de fundición habituales. Los ladrillos refractarios suelen estar hechos de arena de cuarzo por su gran resistencia al calor. La arena de cuarzo también se utiliza como fundente en la fundición de metales.
Arena de cuarzo de gran pureza: ¿Sabías que el cuarzo es el principal ingrediente del vidrio? Los geólogos localizan depósitos de arena o arenisca que están compuestos casi en su totalidad por cuarzo. Sorprendentemente, han encontrado numerosos depósitos de arena que están compuestos naturalmente por un 98% de cuarzo o más. Este material se extrae, se procesa para eliminar las impurezas y luego se funde en la fábrica de vidrio. La arena de arriba se extrajo de la arenisca de San Pedro de Wisconsin. Foto copyright iStockphoto / BanksPhotos.
Usos en la industria petrolera
La arena de cuarzo tiene una gran resistencia a la trituración. En la industria petrolera, las lechadas de arena se introducen en los pozos de petróleo y gas a muy alta presión en un proceso conocido como fracturación hidráulica. Esta alta presión fractura las rocas del yacimiento y la lechada de arena se inyecta en las fracturas. Los duraderos granos de arena mantienen las fracturas abiertas después de que se libere la presión. Estas fracturas abiertas facilitan el flujo de gas natural hacia el interior del pozo.
Madera silicificada: La madera “petrificada” se forma cuando los restos vegetales enterrados se infiltran con aguas minerales que precipitan el cuarzo. Este cuarzo rellena las cavidades dentro de la madera y a menudo reemplaza los tejidos leñosos. Este espécimen mide unos diez centímetros y procede del condado de Yuma, Arizona.
La mejor manera de aprender sobre los minerales es estudiar con una colección de pequeños especímenes que se puedan manipular, examinar y observar sus propiedades. En la tienda de Geology.com hay colecciones de minerales baratas.
Muchos otros usos de la arena de cuarzo
La arena de cuarzo se utiliza como relleno en la fabricación de caucho, pintura y masilla. Los granos de cuarzo, tamizados y lavados, se utilizan como medio filtrante y gránulos para techos. Las arenas de cuarzo se utilizan para la tracción en las industrias ferroviaria y minera. Estas arenas también se utilizan en el ocio en campos de golf, canchas de voleibol, campos de béisbol, cajas de arena para niños y playas.
Cristal de cuarzo: Un cristal de cuarzo Herkimer “Diamante” en dolomía. Este espécimen tiene unas seis pulgadas (quince centímetros) de diámetro y es de Middleville, Nueva York.
Usos de los cristales de cuarzo
Una de las propiedades más sorprendentes del cuarzo es la capacidad de sus cristales de vibrar a unas frecuencias precisas. Estas frecuencias son tan precisas que los cristales de cuarzo pueden utilizarse para fabricar instrumentos de cronometraje extremadamente exactos y equipos que pueden transmitir señales de radio y televisión con frecuencias precisas y estables.
Los diminutos dispositivos utilizados para estos fines se conocen como “osciladores de cristal”. Los primeros osciladores de cristal se desarrollaron en la década de 1920 y, apenas veinte años después, se necesitaban decenas de millones de ellos cada año para abastecer al ejército durante la Segunda Guerra Mundial. Hoy en día, se utilizan miles de millones de cristales de cuarzo para fabricar osciladores para relojes, relojes, radios, televisores, juegos electrónicos, ordenadores, teléfonos móviles, medidores electrónicos y equipos GPS.
También se ha desarrollado una gran variedad de usos para los cristales de cuarzo de grado óptico. Se utilizan para fabricar lentes, ventanas y filtros especializados utilizados en láseres, microscopios, telescopios, sensores electrónicos e instrumentos científicos. El material de la arena de playa es ahora el material de los dispositivos electrónicos más avanzados del mundo.
La necesidad de cristales de cuarzo sintético
Durante la década de 1900, la demanda de cristales de cuarzo de alta calidad se aceleró tan rápidamente que las explotaciones mineras de todo el mundo eran incapaces de suministrarlos en cantidades adecuadas. Afortunadamente, esta necesidad se hizo realidad durante la Segunda Guerra Mundial, y el ejército y la industria privada empezaron a trabajar en métodos para cultivar cristales de cuarzo sintéticos que satisficieran los requisitos especiales del uso óptico y electrónico.
En la actualidad, la mayoría de los cristales de cuarzo utilizados en los componentes electrónicos y en los instrumentos ópticos se cultivan en laboratorios en lugar de producirse en las minas. La mayoría de los laboratorios cultivan sus cristales utilizando métodos basados en el proceso geológico de la actividad hidrotermal. Los cristales sintéticos se cultivan a altas temperaturas a partir de aguas sobrecalentadas ricas en sílice disuelta. Estos cristales fabricados pueden crecer en formas, tamaños y colores que se ajustan a las necesidades de los procesos de fabricación. El coste del cultivo de cristales de cuarzo sintético es competitivo con el de la minería, y el único límite de la producción es la disponibilidad de equipos de crecimiento de cristales.
Ametrina: Una piedra bicolor que combina citrino dorado y amatista morada. Esta gema mide unos 8×10 mm.
El cuarzo como piedra preciosa
El cuarzo es una piedra preciosa excelente. Es duro, duradero y suele aceptar un pulido brillante. Las variedades populares de cuarzo que se utilizan ampliamente como gemas son: amatista, citrina, cuarzo rosa, cuarzo ahumado y aventurina. El ágata y el jaspe son también variedades de cuarzo con estructura microcristalina.
Cuarzo rosa: Cuarzo rosa translúcido en bruto.
Cuentas de cuarzo rosa: Cuarzo rosa translúcido – cuentas cortadas y pulidas. Cada cuenta tiene unos diez milímetros de diámetro.
La novaculita es una variedad densa y criptocristalina de cuarzo con una textura de grano fino y muy uniforme. Como cuarzo, tiene una dureza de 7 (más dura que el acero) y se utiliza como “piedra de afilar” para los cuchillos.
Usos especiales de la piedra de sílice
“Piedra de sílice” es un término industrial para materiales como la cuarcita, la novaculita y otras rocas de cuarzo microcristalino. Se utilizan para fabricar herramientas abrasivas, medios de desbarbado, piedras de esmerilado, piedras de afilar, piedras de aceite, limas de piedra, revestimientos de molinos tubulares y piedras de afilar.
Trípoli
El trípoli es una sílice cristalina de un tamaño de grano extremadamente fino (menos de diez micrómetros). El trípoli comercial es un material de sílice casi puro que se utiliza para una variedad de propósitos abrasivos suaves que incluyen: jabones, pastas de dientes, compuestos para pulir metales, compuestos para pulir joyas y compuestos para pulir. Se puede utilizar como pulimento cuando se hacen piedras en un bombo de roca. El trípoli también se utiliza en productos de fricción para frenos, rellenos de esmalte, compuestos de calafateo, plástico, pintura, caucho y refractarios.
