Potencial de obtenção de prasiolita a partir de quartzo do distrito mineiro de Ametista do Sul

Abstract

A região do Distrito Mineiro de Ametista do Sul, situada no Estado do Rio Grande do Sul, destaca-se por ser uma importante fornecedora de ametista para o mercado nacional e internacional. O quartzo incolor (cristal de rocha) que ocorre associado à ametista, ainda que com pouco valor comercial, possui significativo potencial para obtenção da cor verde (prasiolita) a partir da exposição à irradiação gama. Para avaliar a potencialidade de geração de prasiolita do quartzo incolor proveniente dessa região, realizou-se inicialmente o cálculo do Fator Ametista por meio dos de espectros no infra-vermelho. Os valores de 1,13 a 1,68 indicam satisfatória disposição para a obtenção da cor verde posteriormente à exposição às doses de radiação de 900 kGy. As principais bandas de absorbância identificadas foram 3381 cm-1, 3433 cm-1, 3441 cm-1, 3585 cm-1 e 3595 cm-1, que se relacionam com as ligações AlSi-OH/Na+, FeSi-OH/H+ e Si-OH, descritas na literatura como relacionadas às causas de cor. A presença de água molecular nas amostras analisadas, apresentaram variações entre 0,09 a 0,18%. As doses de 200 e 900 kGy foram utilizadas para a irradiação das amostras de quartzo incolor, resultando na cor verde em diferentes tonalidades, verde muito claro, claro e escuro. No entanto, não foi observada uma relação direta entre as tonalidades de cor e as doses de irradiação aplicadas. Em determinadas amostras com seções mais fraturadas não houve acréscimo de cor, tornando-as verde incipiente ou persistindo o incolor. Porém para amostras mais límpidas, houve alteração para cor verde homogênea. O estudo não identificou proporcionalidade entre a dose de exposição à irradiação com a intensidade da cor, tampouco com a porcentagem de água molecular nas amostras.

The Ametista do Sul Mining District, located in Rio Grande do Sul State (Brazil), is an important supplier of amethyst for the national and international market. Colorless quartz (rock crystal) that occurs in association with amethyst, which has a little commercial value, usually has a significant potential for obtaining green color (prasiolite) after exposure to gamma irradiation. In order to evaluate the potential for prasiolite generation from colorless quartz of this region, the Amethyst Factor was initially calculated using infrared spectra. Values from 1.13 to 1.68 indicate a satisfactory disposition to obtain the green color after exposure to radiation doses of 900 kGy. The main absorption bands Identified were 3381 cm-1, 3433 cm-1, 3441 cm-1, 3585 cm-1 and 3595 cm-1, which are linked to AlSi-OH/Na+, FeSi-OH/H+ and Si-OH bonds, described in literature as related to origin of color in quartz. Molecular water in the analyzed samples varied between 0.09 and 0.18%. The doses of 200 and 900 kGy were used for irradiation of colorless quartz samples, resulting in green color in different hues (very light, light and dark green). However, it was not observed a direct relationship between the color intensity and the applied irradiation doses. Some samples with several fractured sections, did not generate nice green color, turning to an incipiente green or persisting as colorless quartz. However, in clear samples, there was observed a color change to na homogeneous green color. The study did not identify a proportionality between irradiation exposure doses and the color intensity, and also with the percentage of molecular water in the samples.