Spieki kwarcowe

Czym jest spiek kwarcowy?

Głównym składnikiem spieków kwarcowych jest boraks, który jest związkiem mineralnym. Boraks ma niską temperaturę topnienia i pozwala na obróbkę szkła za pomocą narzędzi takich jak palniki i dmuchawki. Dzięki temu można go łatwo formować w kształty i wzory do wykorzystania w tworzeniu biżuterii.

Spieki są półprzezroczyste lub przezroczyste i mogą występować w wielu różnych kolorach. Niektóre rodzaje spieków mogą być formowane w koraliki i inne formy, podczas gdy inne muszą być cięte z arkuszy lub prętów, zanim będą mogły być wykorzystane w produkcji biżuterii.

Spieki kwarcowe to rodzaj kwarcu, który powstał w wyniku krystalizacji stopionej skały. Proces ten nazywany jest spiekaniem i zachodzi, gdy w środowisku obecna jest woda lub inna ciecz.

Spiekanie występuje, gdy ciecz wsiąka w porowatą skałę, taką jak piaskowiec lub wapień, i tworzy kryształy w miarę wysychania. Przestrzenie pomiędzy tymi kryształami nazywane są przestrzeniami porowymi i mogą być dość duże lub bardzo małe. Gdy więcej cieczy wnika w te pory, zwiększa ona ciśnienie na ścianach kryształów, aż rozpadną się one i staną się ponownie luźnymi ziarnami piasku – proces ten znany jest jako ekssolucja.

Spieki kwarcowe są często spotykane w pobliżu obszarów wulkanicznych, gdzie wystąpiły obfite opady deszczu lub powodzie (które niosą ze sobą rozpuszczone minerały), lub gdzie nastąpiła erupcja wulkanu, która uwolniła do atmosfery pęcherzyki gazu (jak dwutlenek węgla). Gazy te mogą tworzyć pęcherzyki w przestrzeniach porowych skał po tym, jak zostały one wystawione na działanie wody pochodzącej z opadów lub powodzi. Powoduje to ich rozszerzanie się, a następnie pękanie, wypełniając je minerałami z otaczającego środowiska.

Spieki kwarcowe to szkło, które zostało podgrzane do wysokiej temperatury, a następnie schłodzone w kontrolowanych warunkach. W rezultacie otrzymujemy niezwykle twarde szkło, które może być wykorzystywane do produkcji biżuterii i innych zastosowań.

Jak tworzy się spiek kwarcowy?

Proces tworzenia szkła spiekanego kwarcowego rozpoczyna się od surowców. Szkło może być wykonane z piasku, który jest krzemionką, lub sody kalcynowanej, potażu lub wapna. Spiekane szkło kwarcowe powstaje poprzez podgrzanie szkła do temperatury co najmniej 2200°F (1200°C). Wówczas część krzemionki zostaje stopiona w jedną masę i nie jest już rozdzielana na pojedyncze kryształy. Dzięki temu jest ono znacznie twardsze niż tradycyjne szkło. Rezultatem jest kawałek biżuterii, która nie będzie łatwo złamać lub zarysować podczas noszenia każdego dnia.

Oprócz bycia bardziej wytrzymałym niż tradycyjne szkło, spiekane kawałki kwarcu są również dostępne w wielu kolorach, które nie są możliwe przy tradycyjnych metodach wytwarzania szkła. Daje to więcej opcji przy wyborze biżuterii dla siebie lub innych osób na prezenty.

Kwarc jest jednym z najbardziej obfitych minerałów w skorupie ziemskiej, ale nie występuje naturalnie w czystej postaci. Musi być wydobywany z różnych rodzajów skał, w tym z granitu i piaskowca. Proces wydobycia polega na pokruszeniu skały na małe kawałki i podgrzewaniu ich przez kilka godzin w piecu elektrycznym. Podczas podgrzewania kwarc uwalnia dwutlenek krzemu, który jest zbierany przez chłodzenie wodą. Gaz ten może być następnie oczyszczony przez destylację w celu uzyskania dwutlenku krzemu o jakości przemysłowej (SiO2).

Aby przekształcić ten przemysłowy dwutlenek krzemu w szkło, należy go ponownie podgrzać do momentu stopienia w temperaturze 1450°C (2640°F). W ten sposób powstaje lepka ciecz zwana stopem, która zawiera ponad 95% masy krzemionki. Stopiony materiał można następnie wlać do form, aby uzyskać pożądany kształt, lub wykorzystać do tworzenia nowych materiałów poprzez reakcje syntezy z innymi pierwiastkami, takimi jak węglan sodu (Na2CO3).