Investigação da Formação da cor no quartzo de São José da Safira - MG

• Main Author: Eduardo Henrique Martins Nunes
• Other Authors: Fernando Soares Lameiras
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: CNEN - Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, Belo Horizonte 2005
• Subjects: Quartzo; Radiação gama; Propriedades opticas; Análise por ativação neutrônica; Cor; Espectros de infravermelho; Quartz; Color; Gamma radiation; Infrared spectra; Neutron activation analysis; Optical properties; MINERALOGIA
• Online Access: http://www.bdtd.cdtn.br//tde_busca/arquivo.php?codArquivo=31; http://www.bdtd.cdtn.br//tde_busca/arquivo.php?codArquivo=32

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior === O presente trabalho tem como objetivo elaborar um modelo que explique as cores obtidas em amostras de quartzo de São José da Safira (MG) após submetê-las a tratamento (irradiação e tratamento térmico). O quartzo natural sem cor é rotineiramente irradiado com raios gama e depois aquecido para adquirir cores que vão desde o verde-oliva até o marromavermelhado, passando entre essas cores por tons de amarelo-esverdeado e amarelo-marrom. Com essa mudança na coloração da gema, há um aumento considerável no seu valor econômico. As técnicas de espectroscopia no infravermelho, ultravioleta-visível, de absorção e de emissão atômica juntamente com análise por ativação neutrônica e ressonância paramagnética eletrônica foram empregadas para caracterizar e estudar impurezas e defeitos nas amostras de quartzo de São José da Safira. Pela interpretação dos resultados obtidos, pôde ser verificado que o defeito ] / [ 4 + h O AlSi , formado durante a exposição do quartzo a raios gama, é o responsável pelo enegrecimento do mesmo. Quanto maior a exposição aos raios gama, maior será a concentração desse defeito e mais acentuado será o enegrecimento da amostra. Durante o aquecimento da amostra, o defeito ] / [ 4 + h O AlSi é eliminado, motivo pelo qual se observa o clareamento do quartzo. O defeito relacionado com − ] [ 4 O AlSi , produzido na eliminação do defeito ] / [ 4 + h O AlSi , causa absorções de luz nas regiões do ultravioleta próximo e visível, causando sucessivamente as cores verde, amarelo e marrom à medida que a dose aumenta. A população de defeitos − ] [ 4 O AlSi e a cor após o aquecimento dependem da natureza do íon alcalino compensador de carga. O lítio proporciona a melhor condição para a existência de uma significativa população de defeitos − ] [ 4 O AlSi após o aquecimento. Sódio e hidrogênio tornam o quartzo fumê sem cor após o aquecimento. === This research intends to propose a model that explains the colors obtained in samples of natural quartz from São José da Safira (MG) after submitting them to gamma irradiation and heat treatment. In the gemstone industry colorless quartz is routinely exposed to gamma rays and heat to become greenish, yellowish or brownish. This change in coloration of gemstone involves a valorization of its economic value. The techniques of infrared, ultraviolet-visible, atomic absorption and emission spectroscopy combined with neutron activation analysis and electronic paramagnetic resonance were utilized to characterize and to study the impurities and defects in samples of natural quartz from São José da Safira. It is well established that the ] / [ 4 + h O AlSi defect, formed during the exposition of quartz to gamma rays, is the responsible for its smokening. The concentration of this defect is proportional to the dose. During heating of the sample, the ] / [ 4 + h O AlSi defect is eliminated. Because of this reaction, the clearing up of quartz can be observed during the heating. We suggest that a − ] [ 4 O AlSi related defect, produced from ] / [ 4 + h O AlSi defect by heating, has absorption bands of light in the near UV region with extension into the visible region, causing successively the greenish, yellowish, and brownish colors as the irradiation dose increases. The population of − ] [ 4 O AlSi and the color after heating depends on the nature of the alkaline charge compensator. Lithium gives the best condition for color formation. Sodium and hydrogen make the smoky quartz colorless after heating.