quarzo
Ossido di silicio, SiO2,
che si trova in cristalli trigonali prismatici incolori o di colore vario,
isolati o riuniti in druse o in geodi.
Mineralogia
Il quarzo è
uno dei più diffusi minerali della crosta terrestre; ha peso specifico
2,65 e durezza 7, costituendo il 7° elemento della scala di Mohs. I suoi
cristalli, spesso geminati secondo diverse leggi, per cui assumono aspetto
pseudoesagonale, possono raggiungere dimensioni gigantesche (ad es. nello Stato
di Minas Gerais, in Brasile, è stato rinvenuto un cristallo, alto 2 m,
con un diametro di 1 m e del peso di 5 t). Il reticolo cristallino è
costituito da gruppi tetraedrici SiO4, con l'atomo di silicio al
centro e gli atomi di ossigeno ai vertici, ciascuno in comune con il tetraedro
vicino. Esistono due modificazioni polimorfe del quarzo: il quarzo- , trigonale, stabile a
temperatura ordinaria, e il quarzo- , esagonale, stabile tra 575 ºC e 870 ºC, temperatura alla
quale si trasforma in tridimite che a sua volta si trasforma, a 1.470 ºC,
in cristobalite. Nel quarzo fu scoperta, nel 1811, da Arago, la polarizzazione
rotatoria, e, nel 1880, da P. J. e P. Curie, la piezoelettricità. Le
principali varietà di quarzo, diverse per il colore, sono: il quarzo
ialino, trasparente e incolore, detto cristallo di rocca se perfettamente
limpido; il quarzo affumicato, trasparente e bruno, detto morione se bruno
intenso, quasi nero; l'ametista, trasparente e viola chiaro fino a viola cupo;
il citrino, trasparente, giallo limone; il quarzo rosa, quasi trasparente,
roseo; il quarzo latteo, più o meno opaco, bianco latteo; il giacinto di
Compostella o quarzo ematoide, opaco, rosso, rosso-arancione, rosso-violaceo.
Le principali varietà contenenti inclusioni che danno origine spesso a
gatteggiamenti e iridescenze sono: l'occhio di falco, l'occhio di gatto,
l'occhio di tigre, l'avventurina, il quarzo aeroidro, con inclusioni gassose e
liquide. Le varietà più belle di quarzo vengono usate come gemme
di non grande valore; più importanti sono gli usi del quarzo nella
tecnica, che sfrutta alcune sue proprietà fisiche o semplicemente la sua
composizione chimica. Per la sua durezza se ne fanno abrasivi; per la sua
piezoelettricità lamine che emettono e ricevono onde sonore negli
scandagli subacquei, oppure che stabilizzano la frequenza in circuiti
oscillanti; per la sua trasparenza ai raggi ultravioletti viene usato per
produrre tubi e vetri particolari, ad es. per spettrografi; per il suo basso
coefficiente di dilatazione viene impiegato per farne oggetti e recipienti che
resistano ad alte temperature e a forti sbalzi di temperatura. Infine col
quarzo si producono materiali refrattari, prodotti ceramici, smalti per
porcellane e vetri.
Industria chimica
La silice cristallina, una volta portata a
fusione (1.710 ºC), durante il raffreddamento non riesce più a
organizzarsi in ordinati reticoli cristallini, ma assume lo stato vetroso. Se
la fusione non viene eseguita sotto vuoto o comunque non si riesce, a causa
della grande viscosità del liquido, a realizzare un perfetto affinaggio,
permangono disperse minutissime bolle gassose che conferiscono al vetro di quarzo, di regola perfettamente
trasparente, un aspetto traslucido. ll vetro di quarzo, il cui valore è
giustificato più dalle difficoltà di preparazione che dal costo
della materia prima, ha straordinarie caratteristiche di resistenza chimica (in
pratica, viene attaccato solo dall'acido fluoridrico), di resistenza agli
sbalzi termici (coefficiente di dilatazione 5,4 · 107) e, a
differenza degli altri vetri, ha una buona trasmissione (90%) per i raggi
ultravioletti. È usato infatti per la preparazione di lampade destinate
a fornire abbondanti dosi di tali radiazioni, comunemente e impropriamente
dette lampade di quarzo; per la
fabbricazione di lenti, prismi d'ottica, di recipienti per l'industria chimica,
ecc.
