नाम
क्वार्ट्ज़
परिचय
क्वार्ट्ज सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO₂) का निश्चित निम्न-तापमान त्रिकोणीय बहुरूप है, जो सामान्य दबावों पर 573 °C तक स्थिर रहता है। मोह्स कठोरता 7 के परिभाषित मानक और पृथ्वी की महाद्वीपीय परत में सबसे प्रचुर चट्टान-निर्माण फ्रेमवर्क टेक्टोसिलिकेट्स में से एक होने के नाते, क्वार्ट्ज अपनी मजबूत पीजोइलेक्ट्रिसिटी, रासायनिक स्थायित्व, विदलन की अनुपस्थिति, और रंगीन मैक्रोक्रिस्टलाइन और माइक्रोक्रिस्टलाइन (चैलेडोनी) किस्मों की व्यापक श्रृंखला के लिए प्रसिद्ध है।
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खनिज आईडी
क्वार्ट्ज
सामान्य पर्यायवाची / उपनाम
अल्फा-क्वार्ट्ज, लो-क्वार्ट्ज, रॉक क्रिस्टल (मैक्रो-क्रिस्टलीय रंगहीन), सिलिका, क्वार्ज़
रसायन विज्ञान दिखाएँ छिपाना
रासायनिक सूत्र
SiO₂
तत्व
सिलिकॉन (Si), ऑक्सीजन (O)
गौण तत्व / अशुद्धियाँ
Fe, Al, Ti, Mn, Li, Na, K, H₂O
अनुभवजन्य सूत्र
SiO₂
आणविक भार (g/mol)
60.08
विलेयता
पानी और मानक कार्बनिक विलायकों में अघुलनशील; सुपरक्रिटिकल हाइड्रोथर्मल स्थितियों के अंतर्गत शुद्ध पानी में अत्यंत थोड़ा घुलनशील; जलीय हाइड्रोफ्लोरिक अम्ल (HF) और गर्म सांद्र क्षार धातु हाइड्रॉक्साइड विलयनों (KOH, NaOH) द्वारा विघटित।
अम्ल के प्रति प्रतिक्रिया
कोई नहीं (पूर्णतः अक्रिय हाइड्रोक्लोरिक (HCl), नाइट्रिक (HNO₃), और सल्फ्यूरिक (H₂SO₄) अम्लों के प्रति परिवेश और क्वथन तापमान पर; केवल हाइड्रोफ्लोरिक अम्ल (HF) के साथ अभिक्रिया करता है)।
वर्गीकरण दिखाएँ छिपाना
खनिज प्रकार
खनिज प्रजातियाँ
IMA स्थिति
ग्रैंडफादर्ड
IMA प्रतीक
Qtz
स्ट्रुन्ज़ वर्गीकरण
04.DA.05
डाना वर्गीकरण
75.01.03.01
खनिज समूह
क्वार्ट्ज समूह (सिलिकेट / ऑक्साइड)
क्रिस्टल संरचना दिखाएँ छिपाना
क्रिस्टल प्रणाली
त्रिसमल (निम्न/अल्फा क्वार्ट्ज); उच्च/बीटा क्वार्ट्ज के लिए 573 °C से ऊपर षट्कोणीय सममिति
क्रिस्टल आदत
प्रिज्मीय षट्कोणीय क्रिस्टल, पिरामिड के साथ, क्षैतिज धारियाँ, ड्रूसी लेप, विशाल समुच्चय, सूक्ष्मक्रिस्टलीय चैलेडोनी, और जियोड भराव।
क्रिस्टल क्लास
त्रिकोणीय समलंबफलकीय, 32 (P3₁21 या P3₂21)
अंतरिक्ष समूह
P3₁21 या P3₂21
सेल पैरामीटर A (एंग्स्ट्रॉम)
4.913
सेल पैरामीटर B (एंगस्ट्रॉम)
4.913
कोशिका प्राचल C (एंग्स्ट्रॉम)
5.405
कोशिका कोण अल्फा (डिग्री)
90
कोशिका कोण बीटा (डिग्री)
90
कोशिका कोण गामा (डिग्री)
120
इकाई कोशिका Z
3
क्रिस्टल ट्विनिंग
अत्यंत सामान्य; इसमें डौफिने जुड़वां (c-अक्ष को जुड़वां अक्ष मानकर प्रवेशी जुड़वां), ब्राज़ील जुड़वां ({11-20} पर प्रकाशीय संपर्क जुड़वां), जापान नियम जुड़वां ({11-22} पर 84°33' के कोण पर संपर्क जुड़वां), और एस्टेरेल नियम जुड़वां शामिल हैं।
सामान्य क्रिस्टल फलक
{10-10} प्रिज्म, {10-11} धनात्मक रोम्बोहेड्रॉन, {01-11} ऋणात्मक रोम्बोहेड्रॉन
भौतिक गुण दिखाएँ छिपाना
प्राथमिक रंग
रंगहीनबैंगनी (P)गुलाबीपीला (Y)हरा (G)सफेदग्रेभूराकाला
सामान्य रंग
रंगहीन, सफेद, धूसर, बैंगनी, पीला, गुलाबी, भूरा, काला, और हरा
स्ट्रीक
सफेद
चमक
कांचमय (ग्लासी); भंजन सतहों पर चिकना; सूक्ष्म क्रिस्टलीय रूपों में मोम जैसा से लेकर मंद तक
पारदर्शिता / पारदर्शकता
पारदर्शी से पारभासी (सघन, भारी समावेशन वाली, या गुप्तक्रिस्टलीय किस्मों में अपारदर्शी)।
कठोरता (मोह्स)
7
दरार
गरीब
विदलन दिशा
अस्पष्ट {0111} और {1011} पर
विदलन कोण / विभाजन गुणवत्ता
कोई सच्चा विदलन नहीं; ब्राज़ील-नियम युग्म तलों पर अस्पष्ट विभाजन हो सकता है।
फ्रैक्चर
कंकोइडल से उप-कंकोइडल।
दृढ़ता
भंगुर
विशिष्ट गुरुत्व
2.65 - 2.66
चुंबकत्व
अचुंबकीय (प्रतिचुंबकीय)।
गलनांक
1713 °C
तापीय स्थिरता
573 °C (1063 °F) पर 1 atm पर, उच्च-तापमान हेक्सागोनल बीटा-क्वार्ट्ज (β-SiO₂) में एक प्रतिवर्ती, विस्थापनशील चरण संक्रमण से गुजरता है, जिसके साथ संरचनात्मक आयतन विस्तार होता है; 870 °C से ऊपर ट्राइडिमाइट और 1470 °C से ऊपर क्रिस्टोबलाइट में परिवर्तित हो जाता है।
प्रकाशिक गुण दिखाएँ छिपाना
अपवर्तनांक
1.544 - 1.553
अपवर्तनांक अल्फा
1.544
अपवर्तनांक बीटा
1.544
अपवर्तनांक गामा
1.553
प्रकाशिक अक्षीय कोण (2V)
0° (एकअक्षीय)
ऑप्टिकल साइन / विलुप्ति
सकारात्मक (+)
द्विअपवर्तन
0.009
फैलाव
0.013
ऑप्टिकल कैरेक्टर
एकअक्षीय+
प्लियोक्रोइज्म
शून्य से कमजोर (रंगीन मैक्रोक्रिस्टलाइन किस्मों में जैसे कि एमेथिस्ट, सिट्रीन, और स्मोकी क्वार्ट्ज).
प्लियोक्रोइज़्म विवरण
गहरे नीलम (बैंगनी / लाल-बैंगनी) और धूम्र क्वार्ट्ज (पीला-भूरा / लाल-भूरा) में कमजोर द्विवर्णता; शुद्ध रंगहीन स्फटिक में कोई नहीं।
प्रकाशिक परिघटनाएँ
एस्टेरिज्म (उन्मुख रूटाइल समावेशों के कारण उत्पन्न 6-किरणों वाला तारा), चैटोयंसी (बिल्ली की आँख क्वार्ट्ज, बाघ की आँख), इराइडेसेंस (आइरिस क्वार्ट्ज / इंद्रधनुषी क्वार्ट्ज, पतली-फिल्म फ्रैक्चर व्यतिकरण के कारण), ऑप्टिकल वृत्ताकार ध्रुवण (समतल-ध्रुवित प्रकाश को c-अक्ष के अनुदिश घुमाता है)।
प्रतिदीप्ति
पराबैंगनी विकिरण के अंतर्गत निष्क्रिय से दुर्बल प्रतिदीप्त; नैदानिक कैथोड-ल्यूमिनेसेंस (CL) रंग विकास क्षेत्रीकरण प्रकट करते हैं (नीला, लाल, या हरा-पीला, जो [AlO₄] और संरचनात्मक दोष केंद्रों पर निर्भर करता है)।
Luminescence / Phosphorescence / Thermoluminescence
सामान्यतः गैर-प्रतिदीप्त; कुछ विशिष्ट किस्में या समावेशी नमूने SW-UV (254 नैनोमीटर) या LW-UV (365 नैनोमीटर) के अंतर्गत हल्की हरी, पीली, या नीली प्रतिदीप्ति दर्शाते हैं; प्रबल रूप से ट्राइबोल्यूमिनेसेंट (अंधेरे में क्रिस्टलों के टकराने या रगड़े जाने पर प्रकाश की चमक उत्सर्जित करते हैं)।
अवशोषण स्पेक्ट्रम
UV, दृश्य और निकट-अवरक्त क्षेत्रों में अत्यधिक पारदर्शी; विशिष्ट कंपनात्मक अवरक्त अवशोषण बैंड 1080 cm⁻¹, 798 cm⁻¹, 778 cm⁻¹ (Si-O-Si स्ट्रेचिंग डबल्ट), और 460 cm⁻¹ (Si-O बेंडिंग) पर।
घटना और निर्माण दिखाएँ छिपाना
गठन प्रक्रिया
आग्नेय मैग्मा और पेग्माटाइट, हाइड्रोथर्मल शिराओं, रूपांतरित क्वार्टजाइट और अवसादी पर्यावरणों में क्रिस्टलीकृत होता है।
भूवैज्ञानिक पर्यावरण
आग्नेय, कायांतरित, और अवसादी परिवेश जिनमें क्वार्ट्ज शिराएँ, जियोड, पेग्मेटाइट, और अपरदी बालू शामिल हैं।
संबंधित खनिज
फेल्डस्पार, मस्कोवाइट, बायोटाइट, टूमलाइन, कैल्साइट, फ्लोराइट, पाइराइट, हेमाटाइट
प्रकार स्थान
कोई एकल प्रकार स्थान नहीं; क्वार्ट्ज को ऐतिहासिक रूप से मान्यता दी गई थी और यह ग्रैंडफादर्ड है।
प्रमुख उत्पादक देश / क्षेत्र
ऑस्ट्रेलियाऑस्ट्रियाBrazilकनाडाChinaफ़्रांसजर्मनीIndiaइटलीजापानMadagascarमेक्सिकोNamibiaनॉर्वेपाकिस्तानपेरूRussiaदक्षिण अफ्रीकास्पेनस्विट्जरलैंडयूनाइटेड किंगडमसंयुक्त राज्य
आर्थिक जमा प्रकार
जलतापीय शिराएँ, ग्रेनाइट पेग्मेटाइट, प्लेसर निक्षेप, क्वार्टजाइट तथा सिलिका-रेत परतें
इतिहास और नामकरण दिखाएँ छिपाना
खोज वर्ष
Ancient / Prehistoric (Documented in classical Greek mineral treatises by Theophrastus in ~300 BCE as κρύσταλλος (krýstallos)).
नाम उत्पत्ति
जर्मन शब्द Quarz से व्युत्पन्न, मध्य उच्च जर्मन / स्लाव मूल (पोलिश kwardy से, जिसका अर्थ है "कठोर")।
प्रकार नमूना भंडारगृह
कोई निर्धारित नहीं; ग्रैंडफादर्ड खनिज
सुरक्षा और संबंधित जानकारी दिखाएँ छिपाना
पहनने की सुविधा
उत्कृष्ट
स्वास्थ्य संबंधी खतरे
ठोस हाथ के नमूने और आभूषण रूपों में पूर्ण रूप से गैर-विषाक्त और निष्क्रिय; शुष्क कटाई, क्रशिंग या खनन कार्यों के दौरान उत्पन्न सांस लेने योग्य क्रिस्टलीय सिलिका (आरसीएस) धूल के लंबे समय तक व्यावसायिक साँस द्वारा सेवन से गंभीर स्वास्थ्य खतरे उत्पन्न होते हैं (सिलिकोसिस का कारण बनता है और इसे IARC समूह 1 मानव कार्सिनोजेन के रूप में वर्गीकृत किया गया है)।
संभालने की सावधानियाँ
अल्ट्रासोनिक, भाप और रासायनिक सफाई के लिए सुरक्षित; थोक क्वार्ट्ज नमूनों को काटते, पीसते या पॉलिश करते समय हमेशा गीली-कटाई लागू करें और प्रमाणित N95/FFP3 कण श्वसन यंत्र पहनें।
किस्में
रॉक क्रिस्टल, एमेथिस्ट, सिट्रीन, स्मोकी क्वार्ट्ज, रोज़ क्वार्ट्ज, प्रासिओलाइट, एमेट्रीन, मिल्की क्वार्ट्ज, रूटाइलेटेड क्वार्ट्ज, टूमलाइनेटेड क्वार्ट्ज, मोरियन, चैलेडोनी (क्रिप्टोक्रिस्टलाइन किस्में: अगेट, जैस्पर, कार्नेलियन, ओनीक्स, क्राइसोप्रेज़).
पॉलीटाइप्स
कोई नहीं (पॉलीमॉर्फ्स में Beta-quartz, Tridymite, Cristobalite, Coesite, Stishovite, Moganite, Seifertite शामिल हैं)।
संबंधित खनिज
ट्रिडिमाइट (SiO₂), क्रिस्टोबलाइट (SiO₂), कोसाइट (SiO₂), स्टिशोवाइट (SiO₂), मोगनाइट (SiO₂), ओपल (SiO₂·nH₂O), फेल्सपार समूह।
वाणिज्यिक और रत्न विज्ञान दिखाएँ छिपाना
सामान्य उपचार
रंगीन और व्यावसायिक क्वार्ट्ज को ताप-उपचारित, विकिरणित, रंगा हुआ, लेपित, या फ्रैक्चर-भरा हुआ किया जा सकता है; प्राकृतिक रॉक क्रिस्टल आमतौर पर अनुपचारित होता है।
संवर्द्धन
विकिरण से स्मोकी क्वार्ट्ज उत्पन्न हो सकता है; ऊष्मा एमेथिस्ट या सिट्रीन को संशोधित कर सकती है; सजावटी सामग्री के लिए लेप और रंगाई का उपयोग किया जाता है।
सामान्य कट्स
ब्रिलियंट कटस्टेप/पन्ना कटफंतासी अनुकूलित पहलू निर्माणकाबोचोनमोतीगोलाकार गोलेजटिल रत्न नक्काशियाँऑप्टिकल वेवप्लेट्सऔर दोलक प्लेटें।
दुर्लभता / बाजार ग्रेड
अत्यंत सामान्य (उच्च-स्पष्टता समावेश-मुक्त विशाल क्रिस्टल, सौंदर्यपूर्ण संग्रहालय-ग्रेड समूह, और दुर्लभ प्राकृतिक बिना-गर्म किए रंग चरण जैसे प्राकृतिक एमेट्रिन या प्रासिओलाइट दुर्लभ से संग्रहालय-ग्रेड तक होते हैं)।
