Vi siete mai
domandati quale sia la storia più vecchia che l'uomo sia capace di
leggere? Io me ne sono reso conto quando mi sono ritrovato a girare
per gli scaffali e le vetrine di un negozio. Non si trattava, come si
potrebbe essere indotti a pensare, di una libreria, ma di un negozio
di minerali e la storia di cui sto parlando è quella del nostro
pianeta. Parliamo di una storia che inizia oltre quattro miliardi di
anni fa, se consideriamo solo la nostra splendida e azzurra sfera
galattica, ancora più vecchia se consideriamo che tutto ciò di cui
essa è fatta è vecchio di più di 15 miliardi di anni. Ma non
divaghiamo e manteniamoci, è proprio il caso di dirlo, con i piedi
per terra. Questo gigantesco libro, alto circa 40 chilometri
considerando la sola crosta terrestre, è stato scritto unendo fra
loro i “planetesimi” (oggetti rocciosi generati alla nascita del
nostro Sistema Solare), a cui si sono aggiunti nel corso degli anni
polveri cosmiche, meteore, meteoriti e comete che con il tempo si sono
abbattute sulla superficie del nostro pianeta a causa dell'attrazione
gravitazionale che esso esercita.
Il
calore generato da diverse fonti (radiazioni sia cosmiche che degli
atomi formanti i planetesimi, oltre che all'energia che si generava
per effetto degli impatti) tenne per lungo tempo l'intera massa della
Terra in uno stato viscoso. Per effetto della gravità, il materiale
più pesante si è portato verso il centro, originando l'attuale
nucleo di ferro e nichel, mentre nello strato esterno sono rimasti
tutti quei silicati di ferro e alluminio, che invece risultavano più
leggeri. La condensazione dei gas che venivano emessi fece il resto
del lavoro, generando nuovi composti chimici. La lenta trasformazione
della crosta terrestre portò a quella che è la sua composizione
attuale, in cui c'è una forte prevalenza di ossigeno e silicio (in
totale il 75% degli elementi presenti), con i silicati (SiO2) a
costituire da soli il 12% dell'intera massa. Se lo scrivere SiO2 vi
dice poco, il nome comune con cui è conosciuto forse vi risulterà
più familiare: parliamo di quarzo. È praticamente presente ovunque
nella crosta terrestre, in uno strato spesso all'incirca una decina
di chilometri, disperso
in rocce cristalline, metamorfiche, sedimentarie e nelle sabbie che
si originano attraverso la loro erosione. I principali giacimenti si
trovano disseminati su tutto il globo: Sud-America (Brasile e
Uruguay), Nord-Americano (Canada, USA e Messico), Africa, Asia
(India), Europa (Germania e Russia).
Il
termine “quarzo” si è originato a causa di un errore di
traduzione: secondo fonti
latine del XVI° secolo i tedeschi definivano le rocce ricche di
quarzo come querz erz,
ovvero “minerale che attraversa la roccia”. Nei testi italiani la
parola querz
fu tradotta letteralmente come quarzo, che venne quindi utilizzato
per definire tale minerale. Ma
il fatto di avergli dato un nome in un'epoca così recente non vuol
dire che non fosse conosciuto già in passato. Ad esempio, la
mitologia greca descrive la nascita di una varietà di quarzo nota
come ametista, che prenderebbe il nome da una ninfa votata a Diana la
quale, per sfuggire alla corte insistente di Bacco (e sopratutto per
salvaguardarne la castità) venne trasformata in un cristallo di
quarzo. Quando Bacco si rese conto (appena tornato sobrio) di ciò
che era successo, diede a questo tipo di cristallo il colore violetto
del vino. L'ametista con il tempo, anche grazie a questa origine
divina, divenne un affermato simbolo di potere, prima fra i Romani e
poi anche nella Chiesa Cattolica.
Non
solo, dovete sapere che la parola cristallo, con cui veniva anche
definito, ovvero Cristallo di Rocca, deriva dal greco (kristallos)
e significa acqua gelata, ghiaccio, proprio a causa della sua
trasparenza. Nell'antichità veniva infatti considerato come acqua
ghiacciata così fredda da non potersi più ridisciogliere.
Ma il
quarzo ha anche una grossa importanza nell'era moderna, essendo una
importante fonte per la produzione del silicio utilizzato
nell'industria elettronica.
La
struttura cristallina del quarzo è tale da rendere questo minerale
estremamente duro, arrivando al grado 7 della scala di Mohs (descrive
i criteri di valutazione della durezza dei materiali, con un grado
massimo di 10). La forma in cui siamo abituati a vederlo, definita
anche “habitus", è paragonabile ad un prisma esagonale con ai
vertici le facce di due romboedri disposte in modo tale da simulare
una bipiramide esagonale.
Il numero di
varietà differenti del cristallo di quarzo sono strettamente legate
alla sua forte abbondanza nella crosta terrestre. Possiamo però
dividerle tutte secondo un criterio legato alle dimensioni dei
singoli cristalli: una varietà macrocristallina (cristalli
individuali visibili ad occhio nudo) e una microcristallina (o
criptocristallina, con cristalli visibili solo utilizzando elevati
ingrandimenti). Un secondo criterio è legato alla microstruttura del
minerale, cui segue un parametro legato al colore (quest'ultimo
rappresenta il criterio storico secondo il quale i cristalli di
quarzo venivano suddivisi).
Tutti i
quarzi appartenenti alla varietà microcristallina vengono definiti
calcedonio, di cui esistono diversi tipi (agata, onice, diaspro,
ecc.), Famoso è il quarzo ialino (noto anche come cristallo di
rocca), completamente trasparente e incolore. Curioso è il quarzo
affumicato, dotato di una leggera colorazione marrone, la cui opacità
è dovuta ai danni indotti alla struttura del reticolo cristallino da
parte di una fonte di radiazioni.
Parliamo
delle proprietà chimico fisiche di questo minerale. Innanzitutto, i
cristalli di quarzo risultano essere piezoelettrici e piroelettrici
(capacità di generare una differenza di potenziale quando subiscono,
rispettivamente, una deformazione meccanica o una variazione di
temperatura). Sono queste proprietà a rendere questi cristalli così
utili nella costruzione di apparecchiature elettroniche e digitali.
Per la sua struttura compatta ed estremamente resistente il quarzo
viene utilizzato per la realizzazione di rivestimenti e
pavimentazioni, mentre le proprietà ottiche (trasparenza ai raggi
ultravioletti) lo rendono utile per la realizzazione di
apparecchiature scientifiche che necessitano di specifiche
caratteristiche (come gli spettrofotometri). Inoltre, viene impiegato
per costruzione dei bulbi delle lampade alogene a causa della sua
resistenza alle alte temperature. Naturalmente, è molto utilizzato
anche in campo gemmologico, sia a scopo ornamentale che
collezionistico. Ultimamente se ne fa largo uso anche per la
cristalloterapia.
TRADIZIONE.
Come detto prima, i Greci hanno dato il nome di ametista alla varietà
di quarzo color violetto e lo portavano amuleto oppure lo ingerivano
polverizzato credendo che preservasse dall'ubriachezza. Il cristallo
di rocca veniva utilizzato come amuleto protettivo contro le
emorragie , l'idropisia e il mal di denti. Inoltre, il motivo per cui
a partire dal Medioevo si iniziò a utilizzarlo per la produzione di
brocche e bicchieri era la credenza che fosse in grado di spegnere la
sete. L'attribuzione di caratteristiche magiche lo rende anche
largamente utilizzato a scopo scaramantico e curativo.
CURIOSITA'.
Dato che i quarzi naturali sono molto spesso geminati (ovvero con
strutture originate dall'unione di più cristalli disposti in maniera
asimmetrica) e quindi spesso inutili ai fini della lavorazione
industriale, la maggior parte del quarzo utilizzato in questo campo,
come gli smeraldi sintetici per citare un esempio, è prodotto in una
autoclave attraverso un processo idrotermale (metodo Spezia, dal nome
del suo inventore). Praticamente, le alte temperature necessarie
(330°C) per solubilizzare in acqua il quarzo vengono ottenute
attraverso elevate condizioni di pressione, e il raffreddamento per
la cristallizzazione (180°C) viene fatto utilizzando dei supporti
ottenuti da sezioni orientate di cristallo naturale, orientate
opportunamente.
I giradischi prodotti a metà del
secolo scorso migliorarono la qualità del suono grazie alle
proprietà piezoelettriche del quarzo che rivestiva la testina che
trasformava la pressione della puntina in impulso elettrico che, dopo
elaborazione, veniva inviato agli altoparlanti.
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