第十章 "珍貴礦物"--石英(1 / 1)

第三卷 大自然瀏覽 第十章 “珍貴礦物“--石英

石器時代獵人所用的燧石斧與每年誤差不到0.1秒的精確手表,好像風馬牛不相及,其實史前時代製造石斧和20世紀製造手表所用的礦物,都是石英。

石英以多種形態蘊藏在岩層和土壤裏,占地殼成分約1/8,是世界上蘊藏量最多的礦物,用途也最廣泛。

石英是化合物,包含地殼中兩種最普遍的化學元素氧和矽,由非常堅硬的晶體組成,這些晶體大小不一,最小的隻有針頭大小,最大的重5噸。沙、砂岩、燧石等矽氧礦物的基本成分都是石英。

純石英無色透明,稱為水晶;含銅、鐵等雜質的石英有顏色。許多帶色的石英都是貴重的寶石飾物,例如黃水晶、煙水晶(荼晶)、薔薇石英、綠玉髓、紅玉髓、紫水晶(古希臘人認為可以用來醒酒)等等;此外還有多色的瑪瑙、條紋瑪瑙和碧玉。

今天,石英主要用於科技方麵。純石英硬度高,多用作磨料,尤其用於噴砂打磨和製造砂紙。

以石英為主要成分的矽氧礦物用途最廣。沙是製造混凝土、灰漿、瓷料的重要成分;砂岩是重要的建築材料;燧石可製成各種形狀,剛加工後邊緣十分銳利。燧石與鋼鐵撞擊會迸發火花,這是千百年來用作點燃火藥的主要方法。如今,卵形燧石在工業上用作研磨油漆顏料。

水晶也有許多用途,其中最為人知的大概是占卜用的水晶球,但更大的用處是磨成棱鏡和透鏡,安裝在顯微鏡和照相機內,這些器材的鏡頭必須非常耐磨。

石英還有一種很重要的特性,就是耐熱。因此又用來製造電絕緣體和澆鑄金屬的模具。石英經氧氣火焰加熱後,變成石英玻璃;這種玻璃承受溫度劇變的能力,比普通玻璃強得多(普通玻璃也是含石英的矽製品)。石英玻璃是製造耐高溫容器和試管的理想材料,拉成細絲可用於精密的稱量儀器和纖維光學器材。

石英最奇妙的特性是壓電性。石英與許多晶體一樣,受壓變形時會產生電位差。反過來,對石英施加電壓,可使它變形。石英晶體通上交流電,以每秒數百萬次的固定頻率振動,振幅是肉眼看不見的。

石英晶體因具壓電性而成為現代科技的寵兒:把石英切成大小精確的小片,通電後產生振動,就能控製鍾表的數字跳動或指針移動。石英鍾表不受溫度變化的影響,在任何天氣下都能保持準確。此外,振動的石英晶體還應用於無線電收發報機和電視發射機。

邊長半寸的石英立方晶體受到1000磅壓力,可產生電壓高達25000伏特的電流。較弱的電流可用來點燃煤氣爐、發動汽油內燃機,以及引爆炸藥。

天然的石英晶體不斷減少,人工製造的石英晶體產量日增。不論石英的來源怎樣,今後大概仍是用途最廣的礦物。