Kuarza

Kuarza
	;
Maklumat am
Kategori	Mineral
Formula kimia	Silika (silikon dioksida, SiO2)
Pengecaman
Warna	Jernih (jika tiada bendasing); lihat juga Kelainan-kelainan
Tabii hablur	Prisma bersegi enam dengan piramid enam segi di hujung-hujungnya (tipikal)
Sistem hablur	Rombohedron heksagon kelas 32
Pembelahan	Tiada
Fraktur	Konkoid
Kekerasan skala Mohs	7 - tidak sebegitu banyak untuk kelainan-kelainan yang tidak tulen
Kilau	Kekaca/licau
Indeks biasan	1.544-1.553
Dwibiasan	+0.009 (selang B-G)
Pleokroisme	Tiada
Guris	Putih
Graviti tentu	2.65 tetap; berubah-ubah untuk kelainan-kelainan tidak tulen
Takat lebur	1650 (±75) °C
Keterlarutan	H2O tak boleh larut
Ciri-ciri lain	Takat didih = 2230 °C

Kuarza ialah salah satu mineral yang paling banyak terdapat di kerak benua Bumi. Ia tergolong dalam sistem hablur rombohedron heksagon, dan terdiri daripada tetrahedron silika (Si O₂). Kuarza mempunyai kekerasan 7 dalam skala Mohs. Ketumpatannya 2.65 g/sm³. Bentuk tipikalnya prisma bersegi enam, dengan piramid enam segi di hujung-hujungnya, walaupun bentuknya sering dijalin, diherotbenyotkan, atau terlalu besar sehingga hanya sebahagiannya dapat dilihat daripada spesimen yang dilombong. Tambahan pula, lapisan merupakan bentuk yang paling biasa, khususnya bagi kelainan-kelainan seperti batu kecubung yang hablur-hablurnya tumbuh daripada satu matriks dan oleh itu, hanya sebuah piramid dengan hujung tunggal akan wujud. Geod kuarza terdiri daripada batu lompang (biasanya dengan bentuk yang lebih kurang sfera), dengan terasnya dilapiskan dengan selapisan hablur.

Kelainan-kelainan

Kuarza telah diberikan berbagai-bagai nama yang bilangannya membingungkan. Bagaimanapun, perbezaan yang paling penting antara jenis-jenis kuarza adalah antara kelainan-kelainan makrohabluran (hablur-hablur boleh dilihat dengan mata kasar) dengan kelainan-kelainan mikrohabluran atau kriptohabluran (hablur-hablur hanya boleh dilihat dengan kuasa pembesaran yang tinggi). Kalsedoni ialah istilah generik untuk kuarza kriptohabluran. Kelainan-kelainan kriptohabluran adalah lut cahaya atau lebih biasanya legap, manakala jenis-jenis lut sinar cenderung merupakan kelainan-kelainan makrohabluran.

Walaupun secara sejarah, kebanyakan nama kuarza berasal daripada warna mineralnya, skim penamaan saintifik kini biasanya merujuk kepada mikrostruktur mineralnya. Warna merupakan pengecam sekunder untuk mineral-mineral kritohabluran, walaupun ia masih merupakan pengecam utama bagi kelainan-kelainan makrohabluran. Walau bagaimanapun, ini hanya merupakan suatu panduan dan tidak selalu benar.

Bukan semua kelainan kuarza wujud secara semula jadi. Prasiolit, bahan yang berwarna hijau buah zaitun, dihasilkan melalui pengolahan haba; prasiolit asli pernah dilihat di Silesia Bawah, Poland. Walaupun sitrin wujud secara semula jadi, kebanyakannya adalah hasil daripada batu kecubung (ametis) yang diolah dengan haba. Karnelian (akik merah) juga sering diolah dengan haba untuk menjadikan warnanya lebih tua.

Oleh sebab kuarza asli hampir selalu terjalin, kebanyakan kuarza yang digunakan dalam industri disintesiskan. Hablur-hablur yang besar serta tidak cacat dan tidak terjalin dihasilkan di dalam autoklaf melalui proses hidroterma: zamrud juga disintesiskan melalui cara ini.

Kuarza wujud secara semula jadi di dalam telerang hidroterma serta pegmatit. Hablur-hablur yang purna bentuk boleh mencapai beberapa meter panjangnya dan beratus-ratus kilogram beratnya. Telerang-telerang ini kekadangnya mengandungi logam berharga seperti emas atau perak, dan merupakan bijih-bijih kuarza yang dicari-carikan dalam pelombongan. Hakisan pegmatit-pegmatit seringnya mendedahkan banyak saku hablur yang dikenali sebagai "katedral".

Kuarza merupakan bahan yang biasa terdapat dalam granit, batu pasir, batu kapur, serta berbagai-bagai jenis batu igneus, batu enapan, dan batu metamorf.

**Kelainan Utama**
Kalsedoni	Mana-mana satu quarza kriptohablur, walaupun secara amnya hanya digunakan untuk bahan-bahan yang berwarna putih atau muda. Yang lain menggunakan nama khusus.
Akik	Kalsedoni berjalur, lut cahaya
Oniks	Akik yang jalur-jalurnya lurus, selaris, dan saiznya tekal
Jasper	Kalsedoni legap, tidak tulen
Aventurin	Kalsedoni lut sinar dengan rangkuman-rangkuman kecil (biasanya mika) yang berkilau-kilau
Mata harimau	Kuarza berserabut yang menonjolkan kilauan
Hablur batuan	Jernih, tidak berwarna
Ametis	Ungu, lut sinar
Sitrin	Kuning hingga jingga kemerah-merahan, atau juga kuning kehijau-hijauan
Prasiolit	Hijau pudina, lut cahaya
Kuarza mawar	Merah jambu, lut cahaya, dan mungkin akan menonjolkan dwiasterisme
Kuarza susu	Putih, lut cahaya hingga legap, dan mungkin akan menonjolkan dwiasterisme
Kuarza asap	Perang, lut cahaya
Morion	Perang tua, legap
Karnelian	Kalsedoni jingga kemerah-merahan, lut cahaya

Kelainan mineral silika yang lain

Tridimit dan kristobalit merupakan polimorf-polimorf SiO₂ bersuhu tinggi yang wujud di batuan-batuan gunung berapi yang bersilika tinggi. Lekatelierit ialah kaca silika SiO₂ amorf yang dibentukkan apabila pasir kuarza disambar oleh panahan petir.

Sejarah

Nama "kuarza" berasal daripada perkataan bahasa Jerman, "Quarz", yang berasal pula daripada bahasa Slavik (pelombong-pelombong Czech menggelarnya křem). Bagaimanapun, sumber-sumber yang lain mendesak bahawa nama ini berasal daripada perkataan Saxon, "Querkluftertz", yang membawa pengertian "bijih telerang silang".

Kuarza ialah bahan yang paling biasa dicamkan sebagai bahan mistik, maban, dalam mitologi orang asli Australia. Ia sering dapat ditemukan di dalam kubur-kubur laluan di Eropah dalam konteks pengebumian, umpamanya Newgrange, atau Carrowmore di Ireland. Perkataan untuk kuarza dalam bahasa Ireland ialah grian cloch yang membawa maksud "batu matahari".

Pliny si Lebih Tua, ahli alamiah Rom, mempercayai bahawa kuarza merupakan ais yang beku selama-lamanya. Beliau menyokong gagasannya dengan mengatakan bahawa kuarza telah ditemukan berhampiran dengan glasier-glasier di Pergunungan Alp dan bahawa hablur-hablur kuarza yang besar berbentuk sfera untuk mendinginkan tangan. Pliny juga tahu akan keupayaan kuarza untuk menyebarkan cahaya menjadi sebuah spektrum.

Kajian Nicolas Steno tentang kuartza membuka jalan untuk kristalografi moden. Beliau menemui bahawa walau bagaimana pun hablur kuarza diherotbenyokkan, segi-segi prisma yang panjang selalu mewujudkan sudut 60 darjah yang sempurna.

Charles Sawyer mereka proses perkilangan hablur kuarza komersil di Cleveland, Ohio di Amerika Syarikat. Ini memulakan peralihan daripada penggunaan kuarza dilombong dan dipotong kepada penggunaan kuarza buatan kilang untuk alat-alat elektrik.

Pengayun atau penyalun kuarza dikembangkan buat pertama kali oleh Walter Guyton Cady pada tahun 1921, [1] Diarkibkan 2007-03-02 di Wayback Machine manakala George Washington Pierce mereka bentuk dan mempatenkan pengayun-pengayun hablur kuarza pada tahun 1923. [2] Diarkibkan 2007-02-27 di Wayback Machine. Kemudian, Warren Marrison mencipta jam pengayun kuarza yang pertama berdasarkan hasil kerja Cady dan Pierce pada tahun 1927. [3] Diarkibkan 2007-03-02 di Wayback Machine

Hablur-hablur kuarza berkutub putar (sila lihat pengutuban berputar) dan berupaya memutarkan satah pengutuban cahaya yang melintasinya. Hablur-hablur tersebut juga berpiezoeletrik tinggi dan dikutubkan dengan cas negatif pada satu hujung serta cas positif pada hujung yang lain apabila dikenakan tekanan. Ia akan bergetar jika dipasang dengan arus ulang-alik elektrik dan oleh itu, hablur-hablur kuarza sering dipergunakan dalam bidang perdagangan untuk membuat tolok tekanan, pengayun, penyalun, serta jam tangan.

Kepiezoelektrikan

Kuarza juga merupakan jenis hablur piezoelektrik yang menghasilkan elektrik apabila dikenakan tekanan mekanik, melalui satu proses yang dipanggil kepiezoelektrik. Salah satu kegunaan terawal hablur kuarza ialah pikap fonograf. Pada hari ini, salah satu kegunaan piezoelektrik yang paling umum untuk kuarza ialah pengayun hablur — sebenarnya, pengayun-pengayun ini sering dipanggil secara mudah sebagai "kuarza" atau "hablur". Prinsip yang sama juga dipergunakan untuk mengukur dengan amat tepat perubahan-perubahan jisim yang amat kecil melalui mikroneraca hablur kuarza.