Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O quartzo incolor é normalmente exposto à radiação ionizante (raios gama ou feixe de elétrons de alta energia) a fim de adquirir diferentes cores para a indústria das jóias. A formação da cor é devido à presença de vestígios de alguns elementos, tais como alumínio, ferro, hidrogênio, lítio e sódio. Cristais de quartzo são geralmente extraídos incolores da natureza, sendo necessário separar aqueles que podem desenvolver cores daqueles que não podem. Isto pode ser feito por meio de testes de irradiação, que levam um longo tempo. Outra maneira é obter a assinatura do espectro na região do infravermelho do quartzo incolor, o qual pode ser adquirido em poucos minutos. A obtenção da assinatura no campo, por meio de equipamentos portáteis, tornaria essa separação muito mais eficiente. Porém, a análise espectroscópica portátil na região do infravermelho ainda é muito cara. A espectroscopia Raman está agora disponível como uma técnica de baixo custo e portabilidade, sendo frequentemente considerada para utilização na separação do quartzo incolor. A proposta deste estudo visou a investigar a utilização da espectroscopia Raman como um substituto para a espectroscopia na região do infravermelho na avaliação do potencial de desenvolvimento de cor do quartzo incolor. Nota-se que a espectroscopia Raman é eficiente para caracterizar o quartzo quanto à sua composição SiO2, cujos sinais são relativamente intensos e já bem descritos na literatura. Porém, este trabalho mostrou que a detecção dos tênues sinais de espalhamento Raman relativos às impurezas causadoras de cor pode até ser possível, mas ainda é muito difícil, ocorrendo somente em condições muito especiais e com longo tempo de aquisição em aparelhos Raman convencionais e não portáteis. Isso dificulta e inviabiliza a utilização deste método para a análise das amostras ainda no campo. Foi encontrada uma banda em 3595 cm-1 de deslocamento Raman, que se manifestou apenas na análise do eixo c de uma prasiolita excitada por laser em alta potência de 514 nm. Esta banda não foi encontrada em quartzos que não desenvolvem cor após a irradiação e precisa ser mais estudada. Estudar o comportamento da amostra excitada com outros comprimentos de onda pode ser relevante para escolher o laser mais apropriado a fim de evitar a fluorescência, que foi outro grande obstáculo para as medidas, e investigar algum possível efeito ressonante provocado pelas impurezas cromóforas da amostra. / Colorless quartz is usually exposed to ionizing radiation (gamma rays or high energy electron beam) in order to acquire different colors for jewelry. This is due to the presence of traces of some elements such as aluminum, iron, hydrogen, lithium and sodium, which are responsible for the extrinsic colors developed after irradiation. Most quartz crystals are extracted from the nature in colorless form and it is necessary to separate those that can develop colors from ones that cannot. This can be done through irradiation tests that take a long time. Other way is to collect the infrared signature of the colorless quartz, which can be overtaken in a few minutes. However, the infrared spectroscopic analysis is quite expensive, especially when using portable devices. The Raman spectroscopy is now available as an inexpensive and portable technique that could provide identification of the samples still in the field, facilitating the prediction of its economic exploitation. This dissertation presents an investigation that uses Raman spectroscopy as a substitute for the infrared spectroscopy when predicting the potential color development of quartz. The Raman spectroscopy is very efficient to characterize the quartz whose signals are relatively strong and well-described in the literature. However, the detection of faint signals of Raman scattering from impurities causing color may even be possible, but it is too complicated, due to the required long acquisition time and very special measurement conditions. This undermines the main purpose of the work, the analysis of samples in field. A band at 3595 cm-1 was observed, that is expressed only in the c axis of a prasiolite excited by 514 nm high power laser. This band was not found in quartz that does not develop color after irradiation, and must be studied further. Studying the behavior of the sample excited by others wavelengths may be relevant to choose the most appropriate one to avoid fluorescence, which was another major obstacle for the measures, and investigate any possible resonant effect that is caused by chromophore impurities.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:bdtd.cdtn.br:150 |
| Date | 12 March 2012 |
| Creators | Danielle Gomides Alkmim |
| Contributors | Fernando Soares Lameiras, Luiz Oliveira de Faria, Eduardo Henrique Martins Nunes, Roberto Luiz Moreira |
| Publisher | CNEN - Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, Belo Horizonte, CTMA - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia das Radiações, Minerais e Materiais, CDTN, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do CDTN, instname:Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, instacron:CDTN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0023 seconds