석영

석영은 일반적으로 비독성이지만, 가루 형태일 때는 예외입니다. 가는 가루에 장기간 노출될 경우 규폐증을 유발할 수 있습니다. 따라서 석영을 절단하거나 연마할 때는 먼지를 흡입하지 않도록 먼지 마스크를 착용해야 합니다.

전통적으로 암석 크리스탈 또는 투명 석영이라고 불리는 순수 석영은 무색 투명하거나 반투명하며 종종 Lothair Crystal과 같은 단단한 돌 조각에 사용되었습니다. 일반적인 색상은 황수정, 로즈 쿼츠, 자수정, 스모키 쿼츠, 밀키 쿼츠 등입니다. 이러한 색상 차별화는 분자 궤도를 변경하는 불순물의 존재로 인해 발생하며 가시 스펙트럼에서 일부 전자 전환이 일어나 색상을 유발합니다. 석영의 다 형체에는 α- 쿼츠 (낮음), β- 쿼츠, 트리 디 마이트, 모가 나이트, 크리스토발라이트, 코에 사이트 및 스티 쇼 바이트가 포함됩니다.

석영 유형 간의 가장 중요한 차이점은 거대 결정 (육안으로 볼 수있는 개별 결정)과 미결정 또는 크립토 결정 (고배율에서만 볼 수있는 결정의 집합체)입니다. cryptocrystalline 품종은 반투명하거나 대부분 불투명 한 반면 투명한 품종은 macrocrystalline 인 경향이 있습니다. 칼세도니는 석영과 단 사정 다형 모가 나이트의 미세한 성장으로 구성된 실리카의 암호 결정 형태입니다. 다른 불투명 한 보석 품종의 석영 또는 종종 대조되는 밴드 또는 색상 패턴을 포함하는 석영을 포함한 혼합 암석은 마노, 홍옥 또는 사드, 오닉스, 헬리오트로프 및 벽옥입니다.

Quartz 결정은 압전 특성을 가지고 있습니다. 기계적 응력을 가하면 전위가 발생합니다. 이 석영 크리스탈 속성의 초기 사용은 축음기 픽업에있었습니다.

Quartz 은 화강암 및 기타 지옥의 화성암의 정의 구성 요소입니다. 사암 및 혈암과 같은 퇴적암에서 매우 흔합니다. 편암, 편마암, 규암 및 기타 변성암의 공통 구성 요소입니다. 석영은 Goldich 용해 시리즈에서 풍화 가능성이 가장 낮기 때문에 하천 퇴적물 및 잔류 토양에서 잔류 광물로 매우 일반적입니다. 일반적으로 석영의 높은 존재는 "성숙한"암석을 의미합니다. 이는 암석이 심하게 재 작업되었으며 석영이 심한 풍화를 견디는 주요 광물임을 나타 내기 때문입니다. 대부분의 석영은 녹은 마그마에서 결정화되지만 석영은 때때로 금,은 및 구리와 같은 광석 광물과 함께 맥석으로 뜨거운 열수 정맥에서 화학적으로 침전됩니다. 큰 석영 결정은 마그마 틱 페그마타이트에서 발견됩니다. 잘 형성된 결정은 길이가 수 미터에 이르고 무게는 수백 킬로그램에 이릅니다. 반도체 산업에서 실리콘 웨이퍼를 성장시키는 데 사용되는 도가니 및 기타 장비에 필요한 극도로 고순도의 자연 발생 석영 결정은 비싸고 희귀합니다. 고순도 석영의 주요 채굴 장소는 미국 노스 캐롤라이나 주 스프루스 파인에있는 스프루스 파인 보석 광산입니다. 석영은 스페인 아스투리아스의 Caldoveiro Peak에서도 찾을 수 있습니다. 기록 된 가장 큰 석영 단결정은 브라질 고이 아즈의 Itapore 근처에서 발견되었습니다. 크기는 약 6.1 × 1.5 × 1.5m, 무게는 39,916kg입니다.

Quartz 은 삼각 결정 시스템에 속합니다. 이상적인 크리스탈 모양은 각 끝에 6면 피라미드로 끝나는 6면 프리즘입니다. 본질적으로 수정은 종종 쌍을 이루거나 (오른 손잡이와 왼손잡이 수정으로) 왜곡되거나,이 모양의 일부만을 보여주기 위해 수정이나 다른 광물의 인접한 결정과 섞여 있거나, 명백한 결정면이 완전히 결여되어 있습니다. 그리고 엄청나게 보입니다. 잘 형성된 결정은 일반적으로 공극으로 제한없이 성장하는 '베드'에서 형성됩니다. 일반적으로 결정은 다른 쪽 끝에서 매트릭스에 부착되며 하나의 종단 피라미드 만 존재합니다. 그러나 이중 종결 된 결정은 예를 들어 석고 내에서 부착없이 자유롭게 발달하는 곳에서 발생합니다. 석영 지 오드는 내부를 향한 결정 층이 늘어서 있고 공극이 거의 구형 인 상황입니다. α- 쿼츠는 키랄성에 따라 삼각 결정 시스템, 공간 그룹 P3121 또는 P3221에서 결정화됩니다. β- 쿼츠는 각각 육각형 시스템, 공간 그룹 P6222 및 P6422에 속합니다. 이 공간 그룹은 진정한 키랄입니다 (각각 11 개의 거울상 이형 쌍에 속합니다). α- 쿼츠와 β- 쿼츠는 모두 키랄 빌딩 블록 (현재의 경우 SiO4 사면체)으로 구성된 키랄 결정 구조의 예입니다. α- 쿼츠와 β- 쿼츠 사이의 변환은 연결된 방식의 변화없이 서로에 대한 사면체의 비교적 작은 회전만을 포함합니다.

오늘날 석영의 가장 일반적인 압전 용도 중 하나는 수정 발진기입니다. 석영 시계는 광물을 사용한 익숙한 장치입니다. 수정 발진기의 공진 주파수는 기계적 부하에 의해 변경되며,이 원리는 수정 미세 저울 및 박막 두께 모니터에서 매우 작은 질량 변화를 매우 정확하게 측정하는 데 사용됩니다.

석영은 4월에 태어난 사람들의 출생석으로 여겨지며, 1967년부터 아칸소 주의 상징이었습니다. 전통적으로 일본인들은 석영이 순수와 무한한 공간을 상징한다고 주장했으며, 고대 북미와 버마 문화는 이 돌을 살아있는 존재로 여겨, 의식을 행하고 음식을 제공했습니다.

석영이라는 단어는 슬라브 어원(체코 광부들은 이를 křemen이라 불렀습니다.)의 독일어 Quarz(도움말·정보)에서 유래되었습니다. 다른 자료들은 이 단어의 기원을 사크손어 Querkluftertz로 돌리며, 이는 교차맥 광석을 의미합니다. 석영은 호주 원주민 신화에서 신비한 물질 마반으로 자주 언급되며, 유럽의 통로 무덤 묘지에서 장례식 문맥으로 정기적으로 발견됩니다. 예를 들어 아일랜드의 뉴그레인지 또는 카로모어에서 발견됩니다. 아일랜드어로 석영을 grianchloch라 부르는데 이는 '태양석'을 의미합니다. 석영은 선사 시대 아일랜드뿐만 아니라 많은 다른 나라에서도 석기 도구에 사용되었습니다. 암맥 석영과 암석 결정 모두 선사 시대 민족의 석기 기술의 일환으로 조각되었습니다. 자수정이 동아시아와 전 콜럼버스 미국에서 가장 소중한 준보석으로 사용된 것과는 대비적으로, 유럽과 중동에서는 여러 종류의 석영이 보석류와 경석 조각, 새긴 보석류와 카메오 보석류, 커다란 수정 꽃병과 사치스러운 그릇에 가장 흔히 사용되었습니다. 이 전통은 19세기 중반까지 매우 높은 가치를 지니는 물체를 생산하는 것을 계속 이어왔으나, 이후에는 주로 보석류로만 사용되었습니다. 카메오 기술은 마노 및 다른 종류의 석영에서 색상 띠를 활용합니다. 로마의 자연학자 플리니우스는 석영이 시간이 지남에 따라 영구적으로 얼어붙은 물 얼음이라고 믿었습니다. (단어 'crystal'은 그리스어 κρύσταλλος에서 유래된 것으로, '얼음'을 의미합니다.) 그는 석영이 알프스의 빙하 근처에는 발견되지만 화산 산에서는 발견되지 않는다고 하며, 큰 석영 결정이 손을 식히기 위해 구형으로 만들어졌다고 말하여 이 아이디어를 지지했습니다. 이 생각은 적어도 17세기까지 지속되었습니다. 그는 또한 석영이 빛을 스펙트럼으로 분리할 수 있는 능력을 알고 있었습니다. 17세기에 Nicolas Steno의 석영 연구는 현대 결정학의 길을 열었습니다. 그는 석영 결정의 크기나 모양에 관계없이 긴 프리즘 면이 항상 완벽한 60° 각도로 결합된다는 것을 발견했습니다. 석영의 압전 특성은 1880년에 자크와 피에르 퀴리 형제가 발견했습니다. 석영 오실레이터 또는 공진기는 1921년에 Walter Guyton Cady에 의해 처음 개발되었습니다. 조지 워싱턴 피어스는 1923년에 석영 크리스털 오실레이터를 설계하고 특허를 받았습니다. Warren Marrison은 1927년에 Cady와 Pierce의 연구를 바탕으로 최초의 석영 오실레이터 시계를 만들었습니다. 석영을 합성하려는 시도는 19세기 중반에 시작되었으며, 과학자들은 실험실 조건에서 자연에서 광물이 형성되는 조건을 모방하여 광물을 만들려고 했습니다: 독일 지질학자 Karl Emil von Schafhäutl(1803–1890)은 1845년에 압력 요리기를 사용하여 첫 번째로 미세 석영 결정을 합성했습니다. 그러나 초기 시도의 결과물은 크기와 품질이 떨어졌습니다. 1930년대까지 전자 산업은 석영 결정에 의존하게 되었습니다. 적합한 결정의 유일한 공급원은 브라질이었지만, 제2차 세계 대전은 브라질로부터의 공급을 방해했습니다. 따라서 여러 나라가 상업적으로 석영을 합성하려고 시도했습니다. 독일 광물학자 Richard Nacken(1884–1971)은 1930년대와 1940년대에 약간의 성공을 거두었습니다. 전쟁 후, 많은 실험실이 큰 석영 결정을 성장시키려 했습니다. 미국에서, 미국 육군 신호 군단은 Bell Laboratories와 오하이오 주 클리블랜드의 Brush Development Company와 계약을 맺어 Nacken의 접근을 따르며 결정을 합성했습니다. (제2차 세계 대전 이전에 Brush Development는 레코드 플레이어용 압전 크리스털을 생산했습니다.) 1948년까지 Brush Development는 지름 1.5인치(3.8 cm)의 결정을 성장시키는 데 성공했으며, 이는 현재까지 가장 큰 것이었습니다. 1950년대에는 수열 합성 기술이 산업 규모로 합성 석영 결정을 생산하기 시작했으며, 오늘날 현대 전자 산업에서 사용되는 거의 모든 석영 결정은 합성입니다.

"쿼츠"라는 단어는 14 세기 전반에 중고 독일어와 동 중부 독일어에서 동일한 형태를 띠고있는 독일어 단어 "Quarz"에서 파생되었으며 폴란드 방언 용어 인 kwardy에서 유래되었습니다. 체코 용어 tvrdý ( "hard"). 고대 그리스인들은 석영을 고대 그리스어 κρύος (kruos)에서 파생 된 κρύσταλλος (krustallos)라고 불렀습니다. 왜냐하면 일부 철학자들 (Theophrastus 포함)은 광물이 과냉각 얼음의 한 형태라고 믿었 기 때문입니다. 오늘날 암석이라는 용어는 때때로 가장 순수한 형태의 석영의 대체 이름으로 사용됩니다.