ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างซิลิกาหลอมเหลวและควอตซ์คือซิลิกาหลอมรวมประกอบด้วยแก้วซิลิกาที่ไม่เป็นผลึก ในขณะที่ควอตซ์มีซิลิกาผลึก
ซิลิกาหลอมรวมเรียกอีกอย่างว่าควอตซ์หลอมรวม เป็นแก้วที่บรรจุซิลิกาเกือบบริสุทธิ์ในรูปแบบอสัณฐาน ในทางกลับกัน ควอตซ์เป็นสารประกอบแร่ที่มีอะตอมของซิลิกอนและออกซิเจน
หลอมซิลิกาคืออะไร
ซิลิกาหลอมรวมหรือที่เรียกว่าควอตซ์หลอมรวมเป็นแก้วที่มีซิลิกาเกือบบริสุทธิ์อยู่ในรูปอสัณฐาน แก้วประเภทนี้แตกต่างจากแก้วอื่นๆ ที่มีจำหน่ายในท้องตลาด เนื่องจากส่วนผสมของการผลิตควอตซ์ที่หลอมรวมนั้นแตกต่างจากแก้วอื่นๆส่วนผสมเหล่านี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติทางแสงและทางกายภาพของแก้ว รวมถึงอุณหภูมิหลอมเหลวที่ลดลง ดังนั้นซิลิกาที่หลอมรวมจึงมีอุณหภูมิในการทำงานสูง อุณหภูมิหลอมเหลวสูง เป็นต้น นอกจากนี้ยังทำให้แก้วไม่เป็นที่ต้องการสำหรับการใช้งานทั่วไปบางประเภทอีกด้วย
รูปที่ 01: การใช้งาน Fused Quartz
เราสามารถผลิตซิลิกาที่หลอมละลายได้โดยการหลอม/หลอมทรายซิลิกาที่มีความบริสุทธิ์สูงที่มีผลึกควอทซ์ ควอตซ์หลอมรวมสี่ประเภททั่วไปในอุตสาหกรรม ได้แก่ ประเภท I, II, III และ IV
ประเภท I – เกิดจากการเหนี่ยวนำการหลอมเหลวของผลึกธรรมชาติในสุญญากาศของชั้นบรรยากาศระหว่างกัน
ประเภท II – เกิดจากการหลอมรวมของผงผลึกควอทซ์ที่อุณหภูมิเปลวไฟสูง
ประเภท III – ผลิตโดยเผาซิลิโคนเตตระคลอไรด์ในเปลวไฟไฮโดรเจน-ออกซิเจน
ประเภท IV – ผลิตโดยเผาซิลิโคนเตตระคลอไรด์ในเปลวไฟพลาสม่าที่ไม่มีไอน้ำ
ควอตซ์คืออะไร
ควอตซ์เป็นสารประกอบแร่ที่มีอะตอมของซิลิกอนและออกซิเจน ประกอบด้วยโมเลกุลซิลิกอนไดออกไซด์ (SiO2) นอกจากนี้ยังเป็นแร่ธาตุที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดบนเปลือกโลก แม้ว่าจะมี SiO2 แต่หน่วยที่ทำซ้ำของแร่นี้คือ SiO4 เนื่องจากโครงสร้างทางเคมีของควอตซ์ประกอบด้วยอะตอมของซิลิกอนหนึ่งอะตอมที่ผูกมัดกับอะตอมออกซิเจนสี่อะตอมที่อยู่รอบ ๆ ดังนั้น เรขาคณิตรอบๆ อะตอมของซิลิกอนจึงเป็นจัตุรมุข อย่างไรก็ตาม อะตอมของออกซิเจนหนึ่งอะตอมถูกใช้ร่วมกันระหว่างโครงสร้างจัตุรมุขสองโครงสร้าง ดังนั้นระบบผลึกของแร่จึงมีลักษณะเป็นหกเหลี่ยม
รูปที่ 02: ลักษณะที่ปรากฏของควอตซ์
นอกจากนี้ ผลึกควอทซ์ยังเป็นไครัลนั่นหมายความว่าควอตซ์มีอยู่สองรูปแบบคือ α-quartz ปกติและ β-quartz ที่มีอุณหภูมิสูง รูปอัลฟ่าสามารถแปลงร่างเป็นเบตาที่อุณหภูมิประมาณ 573 °C เมื่อพิจารณาจากลักษณะที่ปรากฏ ควอตซ์บางประเภทไม่มีสีและโปร่งใส ในขณะที่รูปแบบอื่นๆ จะมีสีสันสดใสและโปร่งแสง สีที่พบบ่อยที่สุดของแร่นี้คือ สีขาว สีเทา สีม่วง และสีเหลือง
ซิลิกาผสมและควอตซ์ต่างกันอย่างไร
ซิลิกาหลอมรวมหรือควอตซ์หลอมรวมเป็นแก้วที่บรรจุซิลิกาเกือบบริสุทธิ์ในรูปแบบอสัณฐาน ควอตซ์เป็นสารประกอบแร่ที่มีอะตอมของซิลิกอนและออกซิเจน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างซิลิกาที่หลอมละลายและควอตซ์ก็คือ ซิลิกาที่หลอมรวมนั้นมีแก้วซิลิกาที่ไม่เป็นผลึก ในขณะที่ควอตซ์มีซิลิกาที่เป็นผลึก นอกจากนี้ ซิลิกาที่หลอมละลายยังผลิตขึ้นโดยการหลอม/หลอมทรายซิลิกาที่มีความบริสุทธิ์สูงที่มีผลึกควอตซ์ ในขณะที่ควอตซ์เกิดขึ้นตามธรรมชาติและเตรียมทางอุตสาหกรรมโดยใช้ "คริสตัลเมล็ด" (ควอตซ์ชิ้นเล็กๆ ที่คัดสรรมาอย่างดี) ซึ่งควอตซ์จะเติบโต
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงความแตกต่างระหว่างซิลิกาผสมและควอตซ์ในรูปแบบตารางสำหรับการเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
สรุป – Fused Silica vs Quartz
ซิลิกาหลอมเหลวยังมีชื่อเป็นควอตซ์หลอมรวม และเป็นแก้วที่บรรจุซิลิกาเกือบบริสุทธิ์ในรูปแบบอสัณฐาน ควอตซ์เป็นสารประกอบแร่ที่มีอะตอมของซิลิกอนและออกซิเจน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างซิลิกาหลอมเหลวและควอตซ์คือซิลิกาหลอมรวมประกอบด้วยแก้วซิลิกาที่ไม่เป็นผลึก ในขณะที่ควอตซ์ประกอบด้วยซิลิกาผลึก