El cuarzo es el mineral más abundante en la superficie terrestre. Está compuesto por dióxido de silicio (SiO2) acompañado generalmente de impurezas en cantidades traza. Se puede encontrar como parte de numerosos tipos de rocas o como cristales minerales. El cristal de roca es el nombre con el que se conoce a la variedad de mayor pureza del cuarzo, la variedad que se compone casi en su totalidad de dióxido de silicio.
Existen numerosas variedades de cuarzo en función de los elementos traza presentes. Por ejemplo, la amatista es cuarzo con impurezas de hierro; y el cuarzo rosa está formado por cuarzo con impurezas de dumortierita, un mineral de aluminio boro-silicato.
El cristal de roca es prácticamente dióxido de silicio puro si apenas impurezas que afecten a su color, lo que resulta en un mineral cristalino completamente transparente, sin color y sin defectos de coloración.
El cristal de roca ha sido muy utilizado como gema o piedra preciosa por su aspecto y bajo coste, incluso como imitación del diamante, aunque por sus características no se puede considerar como una piedra preciosa como tal.
El cristal de roca, y el cuarzo en general, tiene numerosas aplicaciones industriales y tecnológicas. Se utilizan para fabricar vidrio, en componentes ópticos y como elemento semiconductor en dispositivos electrónicos, procesadores y microchips.
Características químicas más destacadas
La composición del cuarzo (óxido de silicio) lo coloca en la clase 4 de la clasificación de Strunz junto a los demás minerales compuestos por óxidos o por hidróxidos. En concreto, el cuarzo pertenece al grupo 4.DA.
El cuarzo puede contener impurezas de litio, sodio, potasio, hierro o titanio, según las cuales aparecen las distintas variedades cuarzo, siendo el cristal de roca la variedad con menor contenido en impurezas.
Tiene una dureza de grado 7 en la escala de Mohs, lo significa que puede ser rayado con vidrio y con los metales más comunes. Es un mineral considerado frágil que puede romperse de forma concoidal.
A nivel molecular el cuarzo puede adoptar dos estructuras, el cuarzo-α (alfa) y cuarzo-β (beta). El cuarzo alfa también se conoce como cuarzo bajo y cristaliza en el sistema trigonal. El cuarzo bajo existe a temperaturas inferiores de 573 ºC. El cuarzo beta, o cuarzo alto, aparece entre 573 – 867 ºC y cristaliza en el sistema hexagonal. Por encima de 876 ºC se va transformando en tridimita.
La forma cristalina ideal del cristal de roca es un prisma de seis caras que termina en cada extremo con una pirámide de seis caras.
Galería
Una característica muy importante del cuarzo y del cristal de roca es la piezoelectricidad y piroelectricidad. Gracias a la piezoelectricidad, los cristales de cuarzo adquieren polarización eléctrica cuándo son sometidos a tensiones mecánicas, por ejemplo a compresión. La piroelectricidad también genera la polarización eléctrica del cristal como respuesta a cambios en la temperatura.
Ambas propiedades hace del cuarzo un material semiconductor, pues puede actuar como aislante o como conductor según las condiciones aplicadas. Gracias a esta propiedad, el cuarzo tiene numerosas aplicaciones industriales y es esencial en muchos dispositivos electrónicos.
La mayoría del cuarzo se forma a partir de magma de rocas silíceas, aunque también se puede formar en respiraderos hidrotermales. Los cristales con buenas condiciones de cristalización pueden alcanzan varios metros y pesar cientos de kilos, pero el cristal de roca de la más alta pureza no es demasiado común, de hecho el cristal de roca habitualmente utilizado para vidrio o joyería es de bajo coste comparado con el coste del cuarzo con el nivel de pureza requerido por la industria electrónica.