Sand

Da nach einer Statistik jeder Bürger mehrere Kilogramm Sand am Tag verbraucht und wir täglich mehrere Produkte nutzen, in denen Sand enthalten ist oder für deren Herstellung er gebraucht wurde, ist Sand wohl ein Rohstoff, der wichtiger ist, als man auf den ersten Blick denkt.

Verschiedene Sandsorten

Der Überbegriff Sand gliedert sich in viele unterschiedliche Sorten, von denen es weitverbreitete und seltene gibt. Der Mischsand ist der üblichste, er findet viel Verwendung. Andere wie der Karbonatsand, den man nur auf den Bahamas und den karibischen Inseln findet, gibt es nur selten. Seine Bestandteile sind hauptsächlich Bruchstücke von Muscheln oder Schneckenhäusern. Eine exotische Sandsorte ist der White Sand auf den Dünen New Mexicos in den USA, der Gipskristalle enthält, wie sie nur beim Verdunsten von Salzseen entstehen. Für die Industrie unverzichtbar ist der Quarzsand, der zu 85 % aus dem mineralischen Quarz (SiO2) besteht. Dieses Quarz (Siliziumoxid) ist ein Produkt der Abspaltung von Wasser aus Kieselsäure und gilt als eines der härtesten Materialien in der Natur, weswegen es oft in der Industrie verwendet wird.

Quarzsand wird auch Industriesand genannt, durch seine Eigenschaften wie Säurebeständigkeit, elektrische Leitkraft und mechanische Widerstandsfähigkeit wird es oft als Quarzmehl in unterschiedlichen technischen Bereichen benutzt.

Steinwüste

Quarzsand – ein wertvoller Rohstoff im Informationszeitalter

Die besondere Fähigkeit von Quarzsand, elektrischen Wechselstrom in Gleichstrom zu verwandeln, wird oft in der Mikroelektronik genutzt, die ohne den siliziumhaltigen Rohstoff nicht auf dem technischen Entwicklungsstand wäre, wie sie es jetzt ist. Im Zeitalter von Computern und Handys ist der Quarzsand für die Produktion von Mikrochips notwendig, da man dafür Silizium als Leiter braucht. Die Mikrochips, auch IC genannt (Integrated Circuit = integrierter Schaltkreis) sind ein wichtiger Bestandteil in fast allen elektrischen Geräten. Das Siliziumdioxid wird in Schmelzöfen bei fast 1400 Grad Celsius geschmolzen, um den Sauerstoff vom Silizium zu trennen, da die Industrie für die Herstellung von integrierten Schaltkreisen nur das reine Silizium brauchen kann. Dies wird hergestellt indem die Halbleiterindustrie aus einem Anfangskristall einen Einkristall züchtet, nur dieser hat durch seine Struktur, in der das Kristallgitter in jede Richtung die gleiche Orientierung hat, die perfekten Eigenschaften zur Stromleitung. Das Einkristall wird in Wafers zerschnitten, das sind dünne Scheiben mit einer Dicke von 0,18 Millimetern, auf die dann die Schaltkreise geätzt werden , wiederum zerschnitten und dann zu ICs weiterverarbeitet werden.

Noch weitere Komponenten, die sich in unseren Handys befinden, brauchen zur ihrer Herstellung den Quarzsand, dazu gehören die Technik der Displays mit Flüssigkristallen ebenso wie Lautsprecher, Mikrofone und IC-Gehäuse.

Sand

Auch für die Glasherstellung ist Quarzsand wichtig

Aber schon seit ca. 3500 Jahren benutzt man den Quarzsand zur Herstellung von Glas. Damals wurde er zunächst als Glasur verwendet, bevor man dazu überging, ihn als Hohlglas zu produzieren und danach Flachglas herzustellen. Das Flachglas ist aus unserem heutigen Leben nicht mehr wegzudenken, da es in fast allen Lebensbereichen Verwendung findet und durch seine Eigenschaften wie Durchsichtigkeit und hohe Stabilität ein wichtiger Werkstoff ist. Der zur Glasherstellung verwendete Glassand hat einen Siliziumdioxidgehalt von annähernd 99 %. Zur Vermeidung der grünen Verfärbung von Glas, das ja normalerweise weiß sein soll, darf nur ein geringer Anteil von höchstens 0,05 % Eisenverbindungen enthalten sein.

Bei einer Fläche von einem Quadratmeter und einer Dicke von 5 Millimetern besteht eine Glasscheibe aus ca. 8,5 Kilogramm Glassand.

Sand-Wüste

Sonstige Verwendungsmöglichkeiten für Quarzsand

Der Quarzsand findet aber noch in vielen anderen Bereichen Verwendung: als Kieselgur(weißliches Pulver) benutzt es die Industrie als Füllstoff in verschiedenen Materialien wie Papier, Arzneimittel, Zahnpasta, Anstrichfarbe, Poliermittel und Gummi. Zudem kann man es als Filtersand benutzen um Trinkwasser zu reinigen, wie es zum Beispiel einige Getränkehersteller zur Aufrechterhaltung ihrer Qualität verwenden.

Heike Leonhardt Verfasst von:

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