Pointy ends - DP/EC - 95 EarthCache

Introdução - O quartzo é o segundo mineral mais abundante da Terra (aproximadamente 12 % vol.), perdendo apenas para o grupo de feldspatos. Possui estrutura cristalina trigonal composta por tetraedros de sílica (dióxido de silício, SiO₂), onde cada oxigénio fica dividido entre dois tetraedros.
Existem diversas variedades de quartzo, alguns chegando a ser considerados pedras semi-preciosas. Desde a antiguidade, as variedades de quartzo foram os minerais mais utilizados na confecção de jóias e esculturas de pedra, especialmente na Europa e no Médio Oriente.

Hábito cristalino e estrutura - Pertence ao sistema de cristal trigonal. A forma de cristal idealizada (euhédrico) é um prisma de seis lados, que, em cada um desses lados, possui outras pirâmides com seis lados.
Na natureza, cristais de quartzo são muitas vezes irregulares, distorcidos, desenvolvido com cristais adjacentes de outros minerais, ou mesmo com faces cristalinas difíceis de identificar, que fazem o quartzo parecer maciço.

Propriedades físicas - O seu hábito cristalino é um prisma de seis lados que termina em pirâmides de seis lados, embora frequentemente distorcidas e ainda colunar, em agrupamentos paralelos, em formas maciças (compacta, fibrosa, granular, criptocristalina), maclas com diversos pseudomorfos. Apresenta as mais diversas cores (alocromático), caracterizando suas muitas variedades. Tem um Peso específico de 2,65 N/m³. Sem clivagem, apresentando fractura conchoidal. Entre as propriedades físicas mais significativas do quartzo destaca-se sua dureza 7, na escala Mohs (o máximo desta escala é 10, que corresponde ao diamante). O brilho do quartzo é variável, do vítreo ao fosco, e o mesmo ocorre com sua cor, que oscila por diversas tonalidades: incolor, rosada, amarela, marrom e cinza, de acordo com a variedade. Ao ser arranhada com um material mais duro, a superfície do quartzo apresenta sempre um traço branco.

O Quartzo possui baixa perda acústica, notável estabilidade química e térmica. Apresenta o efeito piezoelétrico, ou seja, cargas eléctricas positivsa e negativas em vértices opostos quando é submetido a pressão ou tensão. Essas cargas elétricas são proporcionais à alteração da pressão. Noutras palavras, se aplicarmos um pulso de tensão num bloco de cristal de quartzo, essa tensão irá gerar uma vibração mecânica, que, por sua vez, cria uma tensão elétrica oscilante. Um cristal de quartzo tende a vibrar na sua respectiva frequência de ressonância, que, por sua vez, é determinada pelas características físicas do cristal.
Esses fatores fazem com que um bloco de quartzo cristalino seja um ótimo ressoador mecânico, com baixa taxa de amortecimento.
A propriedade da pireletricidade, que consiste no aparecimento de cargas elétricas em resposta ao aquecimento do cristal, também se verifica.

Aplicação e utilização –

• Computadores: Osciladores de Quartzo criam frequências precisas usadas como uma espécie de relógio para determinar o ritmo de funcionamento dos computadores.
• Construção civil: O Quartzo serve de matéria prima para vários produtos da construção civil, como areia para moldes de fundição, fabrico de vidro. É ainda muito utilizado também como agregado fino;
• Eletrónica: As suas propriedades piezoelétricas e estabilidade na oscilação tornam o quartzo um material ideal para ser utilizado em Osciladores. Estes, por sua vez, podem ser utilizados como relógios em circuitos eletrónicos.
• Rádios: Pode ser utilizada para estabilizar frequências de transmissores de rádio.
• Ferramentas e utensílios: dentifrícios, abrasivos, lixas, refratários, cerâmica, indústria de ornamentos;
• Química: esmalte e saponáceos, devido ao seu brilho e dureza. É um material abrasivo.
• Relojoaria: Utilizado para realizar a contagem dos segundos nos relógios de pulso. O cristal, cortado na forma de garfo, é alimentado por uma carga elétrica. Esse formato é calculado para que ele emita sempre exatos 32 768 pulsos elétricos por segundo. Os pulsos são transmitidos a um circuito eletrónico, que se baseia neles para formar os números do mostrador digital. Se o relógio for analógico, o circuito divide a vibração a apenas um impulso por segundo. Esse impulso regula um pequeno motor que move as engrenagens dos ponteiros.
• Fibra Óptica: A fibra óptica é um material feito de vidro ou de plástico (polímeros), por meio da reflexão ocorre o transporte da luz em seu interior. Com o desenvolvimento da tecnologia do quartzo foi possível a obtenção de fios cada vez mais finos, transparentes e que podem ser curvados sem quebrar. Uma característica de grande importância para a construção desse material é a transparência quase absoluta do quartzo com alto grau de pureza.

(Fonte de informação: AQUI)

A Earthcache –

Tomem nota:

Segunda – Fechado

Terça a Sexta – 9h00 to 17h00

Sábado – 9h00 to 14h00

Domingo – 14h00 to 17h00

Entrada (Edifício do museu) – 50MT (a entrada no jardim para efeitos de EC é GRATUITA)

Para poderes registar esta EC, dirigi-te às coordenadas indicadas e responde a estas simples perguntas. Se fores fora de horas, não deixes que o portão te impeça de as responder. As mesmas podem ser respondidas do ponto de observação.

Cada pilar tem um cristal de quartzo. Observa os dois (de frente para o edifício) e responde ao seguinte:

1. Os dois têm o mesmo comprimento?
2. Se não, qual deles é o maior? (Esquerda ou direita?). Se sim, qual deles é o mais “gordo”? (Esquerda ou direita?)
3. Os cristais têm faces bem definidas ou são massas (sem forma definida)?
4. Qual a outra variedade de quartzo roxo/lilás se encontra no chão à direita do caminho?

Introduction - Quartz is a mineral composed of silicon and oxygen atoms in a continuous framework of SiO₄ silicon–oxygen tetrahedra, with each oxygen being shared between two tetrahedra, giving an overall chemical formula of SiO₂. Quartz is the second most abundant mineral in Earth's continental crust, behind feldspar.

Quartz crystals are chiral, and exist in two forms, the normal α-quartz and the high-temperature β-quartz. The transformation from α-quartz to beta-quartz takes place abruptly at 573 °C (846 K). Since the transformation is accompanied by a significant change in volume, it can easily induce fracturing of ceramics or rocks passing through this temperature limit.

Etymology - The word "quartz" is derived from the German word "Quarz" and its Middle High German ancestor "twarc", which probably originated in Slavic, cf. Czech tvrdý ("hard"), Polish twardy ("hard"), Serbian and Croatian tvrd ("hard").

The Ancient Greeks referred to quartz as κρύσταλλος (krustallos) derived from the Ancient Greek κρύος (kruos) meaning "icy cold", because some philosophers (including Theophrastus) apparently believed the mineral to be a form of supercooled ice. Today, the term rock crystal is sometimes used as an alternative name for the purest form of quartz.

There are many different varieties of quartz, several of which are semi-precious gemstones. Since antiquity, varieties of quartz have been the most commonly used minerals in the making of jewelry and hardstone carvings, especially in Eurasia.

Crystal habit and structure - Quartz belongs to the trigonal crystal system. The ideal crystal shape is a six-sided prism terminating with six-sided pyramids at each end. In nature quartz crystals are often twinned (with twin right-handed and left-handed quartz crystals), distorted, or so intergrown with adjacent crystals of quartz or other minerals as to only show part of this shape, or to lack obvious crystal faces altogether and appear massive. Well-formed crystals typically form in a 'bed' that has unconstrained growth into a void; usually the crystals are attached at the other end to a matrix and only one termination pyramid is present. However, doubly terminated crystals do occur where they develop freely without attachment, for instance within gypsum. A quartz geode is such a situation where the void is approximately spherical in shape, lined with a bed of crystals pointing inward.

α-quartz crystallizes in the trigonal crystal system, space group P3₁21 or P3₂21 depending on the chirality. β-quartz belongs to the hexagonal system, space group P6₂22 and P6₄22, respectively.^[10] These space groups are truly chiral (they each belong to the 11 enantiomorphous pairs). Both α-quartz and β-quartz are examples of chiral crystal structures composed of achiral building blocks (SiO₄ tetrahedra in the present case). The transformation between α- and β-quartz only involves a comparatively minor rotation of the tetrahedra with respect to one another, without change in the way they are linked. (Source: HERE)

Uses - Quartz is one of the most useful natural materials. Its usefulness can be linked to its physical and chemical properties. It has a hardness of seven on the Mohs Scale which makes it very durable. It is chemically inert in contact with most substances. It has electrical properties and heat resistance that make it valuable in electronic products. Its luster, color, and diaphaneity make it useful as a gemstone and also in the making of glass.

• Glass making - Geological processes have occasionally deposited sands that are composed of almost 100% quartz grains. These deposits have been identified and produced as sources of high purity silica sand. These sands are used in the glassmaking industry. Quartz sand is used in the production of container glass, flat plate glass, specialty glass, and fiberglass.
• Abrasives - The high hardness of quartz, seven on the Mohs Scale, makes it harder than most other natural substances. As such it is an excellent abrasive material. Quartz sands and finely ground silica sand are used for sand blasting, scouring cleansers, grinding media, and grit for sanding and sawing.
• Foundry sand - Quartz is very resistant to both chemicals and heat. It is therefore often used as a foundry sand. With a melting temperature higher than most metals, it can be used for the molds and cores of common foundry work. Refractory bricks are often made of quartz sand because of its high heat resistance. Quartz sand is also used as a flux in the smelting of metals.
• Petroleum industry - Quartz sand has a high resistance to being crushed. In the petroleum industry, sand slurries are forced down oil and gas wells under very high pressures in a process known as hydraulic fracturing. This high pressure fractures the reservoir rocks, and the sandy slurry injects into the fractures. The durable sand grains hold the fractures open after the pressure is released. These open fractures facilitate the flow of natural gas into the well bore.
• Oscillators - One of the most amazing properties of quartz is the ability of its crystals to vibrate at a precise frequencies. These frequencies are so precise that quartz crystals can be used to make extremely accurate time-keeping instruments and equipment that can transmit radio and television signals with precise and stable frequencies. The tiny devices used for these purposes are known as “crystal oscillators.” The first crystal oscillators were developed in the 1920s, and just twenty years later, tens of millions of them were needed each year to supply the military during World War II. Today, billions of quartz crystals are used to make oscillators for watches, clocks, radios, televisions, electronic games, computers, cell phones, electronic meters, and GPS equipment. A wide variety of uses have also been developed for optical-grade quartz crystals. They are used to make specialized lenses, windows and filters used in lasers, microscopes, telescopes, electronic sensors, and scientific instruments. The material of beach sand is now the material of the world’s most advanced electronic devices. (Source: HERE)

The Earthcache –

Please note:

Opening times:

Monday – Closed

Tuesday to Friday – 9h00 to 17h00

Saturday – 9h00 to 14h00

Sunday – 14h00 to 17h00

Entrance fee (museum building) – 50MT (Entrance to garden area to do the EC is FREE)

In order to register this EC, go to the indicated coordinates and answer these simple questions. Do not let the closed gate stop you from answering them. They can easily be answered from the observation point.

Each pillar has a quartz crystal. Note the two (facing the building) and answer the following:

1- Are both the same length?

2- If not, which one is the tallest? (Left or right?). If yes, which one is the "fattest"? (Left or right?)

3. Do these crystals have well-defined faces or are they masses (without defined shape)?

4- What other variety of purple quartz is found on the floor to the right of the path?

The most exciting way to learn about the Earth and its processes is to get into the outdoors and experience it first-hand. Visiting an Earthcache is a great outdoor activity the whole family can enjoy. An Earthcache is a special place that people can visit to learn about a unique geoscience feature or aspect of our Earth. Earthcaches include a set of educational notes and the details about where to find the location (latitude and longitude). Visitors to Earthcaches can see how our planet has been shaped by geological processes, how we manage the resources and how scientists gather evidence to learn about the Earth. To find out more click HERE.