Quartz synthétique

Toutes les variétés de quartz ne sont pas naturelles. Parce que le cristal naturel est souvent jumelé, le quartz synthétique est produit pour une utilisation dans l'industrie. De grands monocristaux impeccables sont synthétisés dans un autoclave via le processus hydrothermal.

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Le quartz synthétique comprend les diverses techniques de cristallisation de substances à partir de solutions aqueuses à haute température et à haute pression de vapeur, également appelée méthode hydrothermale, hydrothermal étant d’origine géologique. Les géochimistes et les minéralogistes étudient les équilibres hydrothermaux à quartz depuis le début du XXe siècle.

Synthèse hydrothermale

La synthèse hydrothermale peut être définie comme une méthode de synthèse de monocristaux qui dépend de la solubilité des minéraux dans l'eau chaude sous haute pression. La croissance des cristaux de quartz est réalisée dans un appareil constitué d'un récipient sous pression en acier appelé autoclave, dans lequel un nutriment est fourni avec de l'eau.

Un gradient de température est maintenu entre les extrémités opposées de la chambre de croissance. À l'extrémité la plus chaude, le soluté nutritif se dissout, tandis qu'à l'extrémité la plus froide, il se dépose sur un cristal germe, faisant croître le cristal souhaité.

Avantages de la méthode du quartz hydrothermal synthétique

Les avantages de la méthode hydrothermale par rapport aux autres types de croissance cristalline incluent la capacité de créer des phases cristallines qui ne sont pas stables au point de fusion. En outre, les matériaux qui ont une pression de vapeur élevée près de leurs points de fusion peuvent être cultivés par la méthode hydrothermale.

Le procédé est également particulièrement adapté à la croissance de gros cristaux de quartz de bonne qualité tout en gardant le contrôle sur leur composition. Les inconvénients de la méthode comprennent la nécessité d'autoclaves coûteux et l'impossibilité d'observer le cristal pendant sa croissance si un tube en acier est utilisé. Il y a autoclaves en verre épais, utilisable jusqu'à 300°C et 10 bars.

• MINERAL: Minéral d'oxyde
• CHIMIE: SiO2
• COULEUR: Incolore à travers différentes couleurs jusqu'au noir
• INDICE REFRACTIF: 1.54 à 1.55
• BIREFRINGENCE: + 0.009
• GRAVITÉ SPÉCIFIQUE: 2.59 – 2.65
• DURETÉ MOHS: 7

Histoire du quartz synthétique

Le géologue allemand Karl Emil von Schafhäutl (1803 – 1890), qui gérait pour la première fois la croissance hydrothermale de 1845, avait développé des cristaux microscopiques dans un autocuiseur.

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