Os principais minerais de um gossan são a goethita e  hematita

 
 

Gossan, segundo a definição original é o produto do intemperismo  sobre sulfetos maciços de minérios econômicos. Um sulfeto maciço, por sua vez  tem que ter mais de 50% do peso em sulfetos... Esta é a definição inicial, que  está sendo abandonada. Hoje, a visão dos Geólogos de Exploração sobre  os gossans evoluiu: gossans são produtos de intemperismo de rochas sulfetadas não  necessariamente maciças e não necessariamente derivados de sulfetos  economicamente interessantes. Eles são também chamados de chapéus de ferro  (Francês). Em alguns casos são chamados de gossans os ironstones derivados do  intemperismo sobre carbonatos ricos em ferro como a siderita. Os principais minerais de um gossan são a goethita e  hematita. Outros hidróxidos de ferro comuns são geralmente agrupados como limonitas.  Estes óxidos  conferem à rocha a sua característica ferruginosa com cores fortes, ocre  vermelho-amareladas. A rocha encontra-se na superfície podendo ou não estar em  cima dos sulfetos originais. Gossans podem ser transportados. Neste caso os  óxidos migraram e se precipitaram longe dos sulfetos de orígem. Em geral um gossan é poroso e pulverulento. Seus  minerais são formados pela decomposição dos sulfetos com formação de ácido  sulfúrico. O ácido acelera sobremaneira a decomposição dos minerais, lixiviando  parcial ou totalmente os elementos solúveis. A lixiviação pode ser tão intensa  que os elementos solúveis como zinco ou até mesmo o cobre podem não mais estar  presentes no gossan. Portanto a simples avaliação química de um deve levar em  conta, também, aqueles elementos traços menos móveis que talvez estejam ainda  presentes e que possam caracterizar a rocha como interessante. Esses estudos de  fingerprinting são fundamentais quando o assunto é gossan. Durante o processo de decomposição é comum que a textura  original dos sulfetos se mantenha de uma forma reliquial: as chamadas boxwork  textures. Texturas boxworks são entendidas por um pequeno e seleto grupo de  geólogos. Elas indicam, em um grande número de casos, qual foi o sulfeto  original. Em muitos gossans os boxworks só podem ser vistos ao microscópio  petrográfico. Foi essa correlação entre textura boxwork e o sulfeto  original que gerou trabalhos clássicos sobre gossans, como o do pioneiro Ronald Blanchard ou o do colega Ross Andrew, possivelmente inexistentes  nas bibliotecas das escolas de geologia. A determinação dos sulfetos a partir  das texturas é uma arte que está sendo perdida nos nossos dias e tende a  desaparecer com a chegada dos equipamentos de raio x portáteis.     Blocos de gossan  calcopirita Gossan sobre pirita boxworks cúbicos Pseudo gossan sobre carbonatos Ouro em gossan Gossan silicoso (opaline  gossan) Cu-Ni  Gossan sobre calcopirita  maciça Foi através da descoberta de gossans na superfície que  foram descobertas a maioria das jazidas de níquel sulfetado tipo Kambalda na  Austrália na década de 60 e 70. Nesta época, a capacidade do Geólogo de  distinguir entre gossans derivados de sulfetos de Cu-Ni dos derivados de  sulfetos estéreis como a pirita e pirrotita foi o diferencial entre os bem  sucedidos e os losers. Foi nesta época que se desenvolveu a microscopia de  gossans pois, como dissemos acima, muitos gossans tiveram seus elementos  econômicos lixiviados quase que totalmente restando somente o estudo de boxworks  para a identificação dos sulfetos originais. A determinação e estudo de gossans e de boxwork textures   levou à descoberta de inúmeros porphyry coppers como muitos dos gigantescos  depósitos de Cu-Au-Mo dos Estados Unidos, Andes e mesmo na Ásia. No Brasil é clássico o gossan de Igarapé Bahia, que foi  lavrado por anos a céu aberto como um minério de ouro apenas...até a descoberta  de calcopirita (Depósito Alemão) associada a magnetita, em profundidades de 100m. Se os Geólogos da  Vale entendessem de gossans, naquela época, a descoberta do Alemão não seria  feita por geofísica com décadas de atraso como foi o caso. Mesmo descobertas como o depósito de Cobre de alto teor  Mountain City em Nevada, 1919, foi uma decorrência de um estudo feito por um  prospector de 68 anos chamado Hunt em um gossan tido como estéril. O gossan, que  não tinha traços de cobre, jazia poucos metros acima de um rico manto de  calcocita...O Hunt não sabia o que era um gossan mas acreditava que a rocha era  um leached cap ou um produto de lixiviação de sulfetos. Ele tinha o feeling,  coisa que todo o Geólogo de Exploração deve ter.  Exemplos como estes devem  bastar para que você se convença da importância dos gossans na pesquisa mineral. A foto do gossan silicoso é um excelente exemplo. Eu  coletei essa amostra exatamente sobre um sulfeto maciço de Cu-Ni no Limpopo Belt  em Botswana (Mina de Selebi Phikwee) minutos antes do gossan ser lavrado. O  gossan estava 5 metros acima do sulfeto fresco...Neste caso o gossan é  constituído quase que exclusivamente por sílica (calcedônia) de baixa densidade  (devido aos poros microscópicos). Até o ferro foi remobilizado desta amostra. A  cor amarelada da amostra se mesclava com cores avermelhadas no afloramento. Somente ao microscópio que aparecem os  boxworks de calcopirita e de pirrotita e pentlandita. Selebi-Phikwe em produção  desde 1966 deverá ser fechada ainda este ano. Com certeza esse foi o último opaline gossan  de Selebi-Phikwe. O mais interessante é que as análises que eu fiz no Brasil  mostraram cobre abaixo de 100ppm e níquel em torno de 150ppm. Em outras palavras  qualquer um que coletar uma amostra em ambiente ultramáfico que analise 70 ppm  de Cu e 150ppm de Ni não vai soltar foguetes. Vai simplesmente desconsiderar a  amostra e partir para outra. Ele poderá estar perdendo uma oportunidade  extraordinária por desconhecer o que um gossan. Se você ainda não está convencido da importância dos  gossans entre no Google e pesquise duas palavras: gossan discovery. O Google vai  listar milhares de papers sobre descobertas minerais feitas a partir de um  afloramento de gossan. Fique atento e estude: Você é o que você sabe!!

A Geologia é cheia de histórias interessantes e, muitas vezes, pouco conhecidas.

 
A Geologia é cheia de histórias interessantes e, muitas vezes, pouco conhecidas.

A textura spinifex (foto) é uma textura resultante da rápida cristalização de fenocristais de olivina (geralmente forsterita) que formam agulhas alongadas quase entrelaçadas em uma lava ultramáfica altamente magnesiana.

Essa textura peculiar leva o nome de spinifex que é um arbusto comum na Austrália e na zona costeira da África do Sul.

Até aí tudo bem...Devem existir centenas de texturas mineralógicas com nomes estranhos como essa spinifex.

No entanto a textura spinifex é característica de um tipo relativamente raro de lava ultramáfica chamada komatiito.

Komatiitos só existem em idades Arqueanas e em ambientes tipo greenstone belt.

Os komatiitos foram descritos em 1969 no Greenstone Belt de Barbeton, na África do Sul. Foi lá, em Barbeton, próximo ao rio Komati, que o termo foi cunhado.

Em pouco tempo os geólogos do mundo inteiro perceberam que essas vulcânicas ultramáficas eram bem mais comuns do que parecia e que tinham uma gigantesca importância econômica.

Alguns anos antes da descrição dos Komatiites pelos irmãos Viljoen, os australianos fizeram espetaculares descobertas de jazimentos de níquel sulfetado em rochas supracrustais em Kambalda no Oeste da Austrália.

Em Kambalda as lavas ultramáficas eram ricas em uma fase líquida imiscível composta por sulfetos de Fe-Cu-Ni-PGM que se depositavam, por gravidade, nas partes basais dos derrames e nos paleovales.

Essas lavas eram os komatiitos descritos um pouco mais mais tarde na África do Sul e os sulfetos maciços descobertos criaram um boom na pesquisa mineral australiana na década de 60 que mudou a história e a economia da Austrália.

Mas qual é a importância da textura spinifex nessa história? Como a maioria dos jazimentos sulfetados estavam encobertos os geólogos tiveram que recorrer a métodos indiretos como geofísica e geoquímica para descobri-los.

Entretanto o bom geólogo de campo australiano logo percebeu que essas ultramáficas mineralizadas tinham em comum duas coisas: os gossans e as texturas spinifex.

Foi quando os gossans  e as texturas spinifex mudaram de vez a exploração mineral mundial.

Em decorrência dos investimentos em pesquisa mineral foram descobertos centenas de jazimentos de níquel sulfetado com essas características, não só na Austrália, mas em vários locais como Canadá, África do Sul, Rússia e Brasil.

Graças a pequenos detalhes como a textura spinifex essas descobertas mudaram o panor

O setor de gemas coloridas, que move US$ 10 bilhões ao ano

O setor de gemas coloridas, que move US$ 10 bilhões ao ano

O setor de gemas coloridas, que move US$ 10 bilhões ao ano, está envolto em mistério e irregularidades

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GENTL AND HYERS

Richard Hughes é o "Indiana Jones" moderno das pedras preciosas. Há décadas, esse americano percorre o planeta atrás das gemas mais valiosas, encarando pelo caminho aventuras dignas do cinema. Essa indústria, que movimenta US$ 10 bilhões por ano, é envolta não só em beleza, mas também em mistério.

Ao contrário do negócio mundial de diamantes, que é em grande parte controlado por empresas gigantes como a De Beers e minuciosamente monitorado por investidores e banqueiros de Wall Street, o mundo das pedras preciosas coloridas ainda é dominado por pequenos mineradores e aventureiros que vão a alguns dos lugares mais perigosos e subdesenvolvidos do mundo em busca de novos tesouros. As melhores pedras tendem a vir de países como Madagascar, Tajiquistão, Colômbia e Mianmar, onde o contrabando muitas vezes corre solto, a manutenção de registros é deficiente e os donos de minas com frequência impedem a presença de comerciantes de fora por medo de que façam seus próprios negócios com os moradores locais.

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Mineiros operam manualmente polias para extrair terra numa mina rudimentar no Sri Lanka, à procura de pedras preciosas R.W. HUGHES

Em alguns casos, especialistas como Hughes compram pedras de garimpeiros ou intermediários e as revendem a clientes ricos. Há gemas que chegam ao público através de atacadistas que as compram em leilões ou mercados abertos na Tailândia, Índia e outros centros de processamento. Só num leilão em Mianmar, em 2011, as vendas chegaram a US$ 2,8 bilhões. De qualquer forma, os compradores de pedras preciosas raramente têm ideia de onde vieram as pedras e, mesmo se quisessem, provavelmente não teriam como descobrir sua origem. Quando se trata de rastrear os dados mais básicos sobre quais países produzem a maioria das pedras, a indústria é "muito vaga", diz Jean Claude Michelou, vice-presidente da Associação Internacional de Pedras Preciosas Coloridas, entidade que representa o setor.

Na verdade, é praticamente impossível encontrar um diretor-presidente ou grandes acionistas por trás das maiores minas de rubi ou safira do mundo. Em Mianmar, país há muito considerado a principal fonte mundial de rubis e jade, muitas minas são controladas pelos militares ou seus colaboradores mais próximos, incluindo alguns que são alvo de sanções dos Estados Unidos impostas anos atrás para punir o autoritário regime militar do país. (Embora muitas dessas sanções tenham sido relaxadas nos últimos dois anos, quando um novo governo reformista começou a reverter décadas de rígido controle militar, algumas restrições sobre as pedras preciosas de Mianmar foram mantidas.) Mas as pedras também podem vir de caçadores privados de fortunas cujas identidades são desconhecidas fora de seus países. Um dos magnatas que Hughes conheceu durante uma perigosa caçada a jade em minas da remota Hpakant, em Mianmar, era um ex-motorista de táxi que começou com uma pedra bruta que comprou por US$ 23 de um passageiro e a revendeu por US$ 5.000 para um comerciante de jade. (Quando Hughes o conheceu, em 1996, ele posou para uma fotografia sobre uma pilha de pedras de jade que ocupava uma sala inteira de sua casa.)

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O caçador de pedras Richard Hughes emerge das profundidades de uma mina em MianmarR.W. HUGHES

Ao mesmo tempo em que é difícil acompanhar o crescimento da indústria, os especialistas dizem que os preços vêm subindo significativamente nos últimos anos, em grande parte porque o fornecimento é inconstante. Robert Genis, um comerciante e caçador de pedras preciosas do Arizona que entrou para o negócio na década de 70, diz que os rubis de alta qualidade de Mianmar quadruplicaram de valor no varejo, para mais de US$ 40.000 o quilate, desde meados da década de 90, enquanto as esmeraldas colombianas praticamente dobraram de valor em relação ao início dos anos 2000. Hughes, que já viajou para mais de 30 países em busca de pedras e agora vive em Bangkok, diz que os preços do jade aumentaram em dez vezes nos últimos cinco anos, devido em grande parte ao aumento da demanda da China, embora recentemente os preços tenham caído ligeiramente.

Para quem estiver disposto a manter suas pedras por um longo período, o retorno pode ser enorme. Considere a safira de 62 quilates que John D. Rockefeller Jr. comprou de um marajá indiano em 1934 e a transformou em um broche para sua esposa. A família vendeu a pedra em 1971 a um negociante de joias por US$ 170.000. Nove anos depois, ela voltou ao mercado e foi vendida por US$ 1,5 milhão e, em 2001, foi revendida por mais de US$ 3 milhões. Outra safira famosa, comprada pelo empresário James J. Hill para sua esposa na década de 1880, por US$ 2.200, foi vendida por mais de US$ 3 milhões em um leilão em 2007. E há ainda o rubi de 8 quilates de Mianmar dado a Elizabeth Taylor pelo marido, o ator Richard Burton, em 1968, como presente de Natal. Em 2011, ele foi leiloado por US$ 4,2 milhões.

O diamante ainda continua a ser o melhor amigo de uma mulher, como disse uma vez a atriz americana Marilyn Monroe, mas as pedras coloridas continuam a ter um fascínio quase místico. Parte da atração está ligada à sua beleza luminosa e à sua raridade. Para muitas pessoas ricas, especialmente na Ásia, não há nada como ter uma coleção de pedras brilhantes que podem transportar ou esconder para vender em caso de emergência. Isso se tornou ainda mais comum com a crise financeira global.

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Encontrar novas grandes pedras para saciar a demanda mundial, porém, não é tarefa fácil. É aí que os caçadores entram em ação. Genis, o negociante do Arizona, diz que entrou nesse negócio ainda na faculdade, quando estudou mapas para ver onde estavam os recursos naturais mais cobiçados do mundo, incluindo estanho, ouro e cobre. Foi o pequeno símbolo verde na Colômbia, representando depósitos de esmeralda, que mais o atraiu. Ele vendeu um aparelho de som e um carro velho, juntando US$ 1.000 para a viagem.

Após uma viagem de ônibus até a fronteira da Califórnia com o México, alguns trens e muitas caronas, Genis desembarcou no distrito de esmeraldas de Bogotá e usou o dinheiro que lhe restava para comprar pedras preciosas. Voltou aos EUA e duplicou o investimento vendendo as pedras. "De repente, tinha US$ 1.000 a mais e pensei: 'Isso é muito melhor do que ir para a faculdade'", lembra. Após várias visitas, ele estava ganhando o suficiente para ir de avião à Colômbia, com paradas para se divertir no Caribe.

Hoje, Genis contrata outras pessoas para buscar muitas das pedras que vende, incluindo um associado de Mianmar que conheceu durante uma conferência de pedras preciosas e tem conexões com os famosos depósitos de rubi de Mogok. Apesar de não serem tão selvagens como em Hpakant, as minas de Mogok também são estritamente vigiadas por militares — e reverenciadas em todo o mundo.

O apelo é evidente quando se considera o tipo de negócio que se consegue por lá. A última descoberta de Genis: uma safira de 39 quilates que agora está à espera de ser leiloada naSotheby's. Genis diz que calcula que a pedra possa arrecadar até US$ 1 milhão na prestigiada casa de leilões. "Para muitos desses colecionadores, é quase como heroína: quando você começa, não consegue parar", diz.

À medida que a demanda por pedras preciosas coloridas continua crescendo, uma questão permanece no ar: será que essa indústria pode se autorregular? Parte da resposta pode estar a meio mundo de distância de Mianmar, em Londres, no nobre bairro de Mayfair. Lá, um grupo de veteranos da indústria de mineração está elaborando seu próprio plano para obter mais pedras coloridas.

A empresa do grupo, a Gemfields, está tentando se tornar uma potência da indústria, algo como a De Beers das pedras coloridas. Apoiada por um ex-diretor-presidente da mineradora anglo-australiana BHP Billiton, a maior mineradora do mundo, e com ações negociadas na Bolsa de Londres, a Gemfields afirma que tem a meta de assegurar os direitos sobre uma percentagem grande o suficiente da produção mundial de pedras preciosas para introduzir processos modernos de mineração e, assim, garantir um fornecimento mais previsível, ao mesmo tempo em que investe pesadamente em marketing para tornar as pedras mais conhecidas.

Ian Harebottle, o sul-africano que é diretor-presidente da empresa, diz que pedras coloridas costumavam ser tão populares quanto os diamantes até a década de 40, quando a De Beers começou a pôr em ação seu gigantesco orçamento de marketing, com slogans como "um diamante é para sempre". Hoje, as vendas de pedras coloridas são apenas uma fração dos US$ 70 bilhões do comércio internacional de diamantes, e os mineradores de pequeno porte que dominam o negócio não têm o dinheiro ou a escala necessários para fazer muita coisa, diz ele.

A Gemfields já produz 20% das esmeraldas do mundo, em uma grande mina da qual é sócia na Zâmbia. A empresa informa que é responsável por até 40% da oferta mundial de ametista e está começando a produzir rubis em um grande depósito em Moçambique. A Gemfields quer se expandir em outros lugares — inclusive Mianmar, se o governo do país mantiver o ritmo da reformas e a situação dos direitos humanos melhorar, diz Harebottle.

A Gemfields também comprou recentemente a Fabergé, famosa marca de joias que remonta à era dos czares russos. A ideia é usar a Fabergé, que tem lojas em todo o mundo, para comercializar algumas de suas pedras no segmento ultraluxo, à medida que cria uma das primeiras cadeias do mundo de fornecimento de gemas coloridas do tipo "da mina ao mercado".

As iniciativas da Gemfields ocorrem em meio a outras tentativas por parte de investidores para trazer práticas mais modernas para a indústria, incluindo disponibilizar mais amplamente as informações de preços e melhorar a classificação das pedras e o monitoramento de práticas, de modo que os consumidores possam ter um ideia melhor sobre quanto valem suas pedras e de onde elas vieram. Funcionários da Associação Internacional de Pedras Preciosas Coloridas, por exemplo, estão pressionando pela criação de um sistema para rastrear as origens das gemas coloridas. Michelou, da associação, diz que alguns países, incluindo Colômbia, Tanzânia e Sri Lanka, têm manifestado interesse.

Ao mesmo tempo, outras empresas estão criando cadeias de fornecimento "da mina ao mercado" e atualizando seus métodos de produção. Entre elas está a TanzaniteOneMining e sua controladora, a britânica Richland Resources Ltd., que têm ajudado a transformar o mercado de tanzanita ao investir em minas que antes eram artesanais na região do Monte Kilimanjaro, onde estão os únicos depósitos da rara pedra azul conhecidos no mundo. E até mesmo as minas de Hpakant, em Mianmar, estão adotando mais mecanização nos últimos anos, com máquinas de terraplenagem substituindo muitos trabalhadores, embora o local, em geral, continue fora de controle. Tudo isso poderia um dia impulsionar o valor das pedras coloridas caso consiga tornar as fontes mais confiáveis e aumentar a demanda.

"A indústria de pedras coloridas provavelmente irá nessa direção, [de] mineração mais racional e mais formal", diz Russell Shor, analista do Instituto Gemológico dos EUA, uma das maiores autoridades do mundo em pedras preciosas. "Vai ser um processo lento, mas creio que seja esse o futuro."

No entanto, muitas pessoas, incluindo vários caçadores de pedras, permanecem céticos. Os principais depósitos de pedras do mundo, afirmam, são muitas vezes pequenos demais para justificar grandes investimentos e às vezes podem ser explorados de forma mais eficiente com ferramentas manuais primitivas. As minas estão tão espalhadas e em lugares tão irregulares que poderia ser muito complicado — sem falar no custo — trazê-las para a era moderna. "Quantos trilhões você tem?", pergunta Genis. "Com exceção dos diamantes, a maioria das fontes de pedras preciosas é antiga e as melhores pedras já se foram." Tentar integrar as minas, diz ele, "seria praticamente impossível".

Hughes, o caçador de pedras que vive em Bangkok, concorda. Segundo ele, as pessoas sempre se interessaram em trazer mais ordem para o comércio de joias. Mas a Mãe Natureza protege seus tesouros muito bem, escondendo-os em locais de acesso extremamente difícil, diz ele, e as pessoas que cuidam deles têm pouco incentivo para entregar o controle a Londres, Wall Street ou qualquer outro interessado.

"As pedras preciosas são diferentes de outros tipos de mineração", diz Hughes, porque há uma alta concentração de valor em áreas muito pequenas e relativamente poucas pedras. Além disso, apenas as pessoas, e não as máquinas, podem separar espécimes valiosas das que não valem nada — e isso inclui os garimpeiros artesanais que hoje controlam grande parte dessa atividade. Se as grandes empresas tentarem impor mais ordem, diz ele, "sempre haverá pessoas encontrando formas de contorná-la".

Silício

História

A sílica (SiO₂) sob a forma de pedras afiadas estiveram entre as primeiras ferramentas feitas por seres humanos.

As civilizações antigas utilizadas outras formas de sílica, tais como cristal de rocha, e sabia como transformar areia em vidro.

Considerando a abundância de silício, é um pouco surpreendente que despertou pouca curiosidade entre os primeiros químicos.

As tentativas de reduzir sílica para seus componentes por meio de eletrólise tinha falhado.

Em 1811, Joseph Gay Lussac e Louis Jacques Thénard reagir tetracloreto de silício com metal de potássio e produziu alguma forma muito impura de silício.

O crédito para a descoberta de silício realmente vai para o químico sueco Jöns Jacob Berzelius de Estocolmo, que, em 1824, obtido por aquecimento de silício fluorosilicate de potássio com potássio.

O produto estava contaminado com silicieto de potássio, mas ele removido por esta agitação com água, com o qual ele reage, e, assim, obtido o pó de silício relativamente puro.

Símbolo: Si

Número atômico: 14
Massa atômica: 28,0855 amu
Ponto de fusão: 1410,0 ° C (K 1683,15, 2570,0 ° F)
Ponto de ebulição: 2355,0 ° C (2.628,15 K, 4271,0 ° F)
Número de prótons / Elétrons: 14
Número de nêutrons: 14
Classificação: Metalóide
Densidade @ 293 K: 2,329 g / cm 3
Cor: cinza
Data da descoberta: 1823
Descobridor:Jons Berzelius
Usos: vidro, semicondutores
Obtido a partir de: segundo elemento mais abundante. Encontrado em argila, granito, quartzo, areia

Estrutura atômica

Número de níveis de energia: 3

Primeiro Nível de energia: 2 
Segundo Nível de Energia: 8 
Terceiro Nível de energia: 4

Propriedades físicas

O silício é um metalóide, um elemento com propriedades de ambos os metais e não-metais.

O Silício existe em duas formas alotrópicas.

Alótropos são formas de um elemento com diferentes propriedades físicas e químicas.

Um alótropo é na forma de sumário, cinzento-preto, cristais do tipo agulha, ou placas planas.

A segunda alótropo não tem uma estrutura de cristal e geralmente ocorre como um pó castanho.

O ponto de fusão do silício é 1410 ° C (2570 ° F) e o ponto de ebulição é de 2355 ° F (4270 ° F).

A sua densidade é de 2,33 gramas por centímetro cúbico. Silicone tem uma dureza de cerca de 7 na escala de Mohs.

A escala de Mohs é uma forma de expressar a dureza de um material. Ele vai de 0 (para talco) a 10 (para o diamante).

O silício é um semicondutor.

Um semicondutor é uma substância que conduz uma corrente elétrica melhor do que um copo não-condutor como ou borracha, mas não tão bem quanto um condutor-como cobre ou alumínio. Semiconductors ter importantes aplicações na indústria eletrônica.

Propriedades quimicas

O silício é um elemento relativamente inativos à temperatura ambiente.

Ele não combina com o oxigênio ou a maioria dos outros elementos. Água, vapor, e maioria dos ácidos têm muito pouco efeito sobre o elemento.

A temperaturas mais elevadas, no entanto, o silicone torna-se muito mais reativo.

No estado fundido (derretido), por exemplo, combina-se com o oxigênio, azoto, enxofre, fósforo e outros elementos.

Constitui também um certo número de ligas muito facilmente no estado fundido.

Usos

Talvez o uso mais conhecido de silício é em dispositivos eletrônicos. Hiperpuro silício é usado em transistores e outros componentes dos dispositivos eletrônicos.

É também usado para fazer as células fotovoltaicas (solar), retificadores, e circuitos de computador para peças. A célula fotovoltaica é um dispositivo que converte a luz solar em energia elétrica. Um retificador é um dispositivo elétrico para mudar uma espécie de corrente elétrica (corrente alternada, ou AC) em outro tipo de corrente elétrica (corrente contínua, ou CC).

Quase sem exceção, todos de vidro contém dióxido de silício.

O maior uso de silício, no entanto, é em fazer ligas.

As ligas de silício mais importantes são aqueles feitos com ferro e aço, alumínio e cobre.

Quando o silício é produzido, na verdade, sucata de ferro e de metal, por vezes, é adicionado à fornalha.

Assim que o silício é produzido, ele reage com o ferro e do aço para formar ferro-silício.

Ferrosilício é uma liga de ferro ou aço e silício. Ele é usado para duas finalidades principais.

Em primeiro lugar, pode ser adicionado ao aço para melhorar a resistência e a tenacidade do aço.

Em segundo lugar, pode ser adicionado durante o processo de produção de aço para remover as impurezas do aço que está a ser feito.

A indústria de alumínio usa grandes quantidades de silício em ligas. Essas ligas são utilizadas para fazer os moldes e no processo de soldadura. Soldadura é um processo pelo qual os dois metais são unidas umas às outras.

Ligas de silício, de alumínio, e magnésio são muito resistentes à corrosão (ferrugem). Eles são freqüentemente usados na construção de grandes edifícios, pontes e veículos de transporte, como navios e trens.

O Silício também é usado para fazer os silicones. Estes são polímeros de silício-oxigênio com grupos metilo ligados. O óleo de silicone é um lubrificante e é adicionado a alguns cosméticos e condicionadores de cabelo. A borracha de silicone é utilizado como um selante à prova de água nas casas de banho e em torno de janelas, canos e telhados.

O elemento silício é usado extensivamente como um semicondutor em dispositivos de estado sólido nas indústrias de informática e microeletrônica. Para isso, é necessário silício hiperpuro. O silício dopado é seletivamente com pequenas quantidades de boro, gálio, fósforo ou arsênico para controlar suas propriedades elétricas.

Silício - Elemento Químico

A necessidade de sobrevivência e as condições primitivas de vida na idade da pedra motivaram a fabricação de utensílios feitos a partir de matérias-primas como o sílex, argila, quartzo e areia. Todos esses minerais são compostos de silício.

Silício é um elemento químico pertencente ao grupo do carbono, de símbolo Si. Isolado pelo sueco Jöns Jacob Berzelius, em 1824, não é normalmente encontrado em estado puro na natureza. Em combinação com outros elementos, constitui 27,7% da crosta terrestre e é o elemento mais abundante depois do oxigênio. Vários compostos de silício estão presentes também na água, na atmosfera, em muitas plantas e nos ossos, tecidos e fluidos internos de alguns animais.

Em estado livre, o silício é um sólido cinza-escuro, duro, de brilho metálico e estrutura cristalina semelhante à do diamante.

Suas propriedades químicas se assemelham às do carbono: relativamente inerte à temperatura ambiente, experimenta, com o aquecimento, um notável aumento de sua reatividade com os halogênios (flúor, cloro, bromo e iodo) e com certos metais.

Conhecem-se três isótopos de silício: o silício 28, que constitui 92,2% do elemento encontrado na natureza, o silício 29 (4,7%) e o silício 30 (3,1%). Existem ainda quatro isótopos radioativos do elemento.

De modo geral, o silício não é atacado pelos ácidos comuns. Uma mistura de ácido nítrico com ácido fluorídico consegue dissolvê-lo. Como não se combina diretamente com o oxigênio, não entra em combustão na atmosfera. Em presença de flúor, no entanto, o silício inflama-se e produz óxido.

O silício tem poucas aplicações: é usado em metalurgia como agente redutor e como liga metálica no aço, latão e bronze; altamente purificado, é usado em dispositivos fotoelétricos, transistores e outros componentes eletrônicos. Os compostos mais importantes de silício são o dióxido de silício (SiO2, sílica) e os vários silicatos. Na forma de areia e argila, a sílica é usada para fabricar concreto e tijolos, além de materiais refratários.

Como quartzo, a sílica precisa ser aquecida e moldada para ser empregada na fabricação de artigos de vidro. Usam-se os silicatos na fabricação de cerâmica, vidros e sabões.

Os silicones, polímeros sintéticos parcialmente orgânicos, constituídos por silício, oxigênio, carbono e hidrogênio, são empregados como lubrificantes, vernizes e, devido a sua consistência e inércia química, em próteses cirúrgicas. Há compostos de silício de grande poder absorvente que por isso são empregados como anti-sépticos e secantes em ataduras para curativos.

Zircônio

História

Gemas que contêm zircônio eram conhecidos nos tempos antigos como zircão.

Em 1789, o químico alemão, Martin Klaproth analisou um zircão e separados zircônio sob a forma de zircônia sua "terra", que é o óxido de ZrO _2.

Klaproth não conseguiu isolar o próprio metal puro, e Humphry Davy também falhou quando tentou eletrólise em 1808.

Foi em 1824 que o elemento foi isolado, quando o químico sueco Jöns Berzelius hexafluorozirconato potássio aquecida _(K 2 ZRF ₆₎com metal de potássio e obteve alguns zircônio como um pó preto.

O zircônio puro só foi produzido totalmente em 1925 pelos químicos holandeses Anton Eduard van Arkel e Jan Hendrik de Boer pela decomposição de zircônio tetraiodeto (ZrI _4).

Hoje em dia o metal é produzido em grandes quantidades pelo aquecimento de tetracloreto de zircônio _(ZrCI4) com magnésio.

Símbolo - Zr

Elemento metálico de transição, branco acinzentado.

Número atômico: 40
Configuração eletrônica: [Kr]4d²5s²
Massa atômica: 91,22g.cm^-3
d = 6,44g.cm^-3
Ponto de fusão: 1852,0 ° C (K 2125,15, 3365,6 ° F) 
Ponto de ebulição: 4377,0 ° C (4.650,15 K, 7910,6 ° F) 
Número de prótons / Elétrons: 40 
Número de nêutrons: 51 
Classificação: Metais de Transição 
Cristal Estrutura: Hexagonal 
Densidade @ 293 K: 6,49 g / ^cm3 
Cor: Cinzento.
Data da descoberta: 1789 
Descobridor: Martin Klaproth 
Nome de Origem: zircão (mineral) 
Usos: aplicações nucleares 
Obtido a partir de: zircão, baddeleyite.

É encontrado principalmente no mineral zircão, ZrSiO₄, e no baddeleyite, ZrO₂.

A extração é feita com cloro, produzindo ZrCl₄ que é purificado por extração com solvente e reduzido com magnésio (processo Kroll). S

São conhecidos 5 isótopos naturais (números de massa 90, 91, 92, 94 e 96) e 6 isótopos radioativos.

O elemento é usado em reatores nucleares (é um eficiente absorvedor de nêutrons).

O metal forma camada passiva de óxido no ar e queima a 500ºC. A maioria dos seus compostos são complexos de zircônio (IV).

O óxido de zircônio (IV) é conhecido como zircônia, ZrO₂, e é usado como eletrólito de celas a combustível.

O elemento foi identificado em 1789 por Klaproth e isolado em 1824 por Berzelius.

Zircão
Amostras brutas e lapidadas de zircão, ZrSiO₄.

Estrutura atômica

Número de níveis de energia: 5

Primeiro Nível de energia: 2 
Segundo Nível de Energia: 8 
Terceiro Nível de Energia: 18 
Quarto Nível de energia: 10 
Quinto Nível de energia: 2

Utilização

O zircônio é utilizado em ligas resistentes à corrosão, em reatores nucleares e supercondutores.

O ZrO₂ é utilizado em cerâmicas refratárias e baterias.

Usos

Zircônio não absorve nêutrons, tornando-se um material ideal para uso em centrais nucleares.

Mais de 90% de zircônio é utilizado desta forma.

Reatores nucleares pode ter mais de 100.000 metros de tubulações de liga de zircônio.

Com nióbio, zircônio é supercondutor a baixas temperaturas e é usado para fazer ímanes supercondutores.

Zircônio metálico é protegido por uma camada fina de óxido tornando-se excepcionalmente resistentes à corrosão por ácidos, bases e água salgada. Por esta razão, é amplamente utilizado na indústria química.

O zircônio (IV) é usado em cerâmica ultra-forte.

Ele é usado para fazer cadinhos que irão resistir ao choque de calor, revestimento interior de fornos, tijolos fundição, abrasivos e pelas indústrias de vidro e cerâmica.

Ele é tão forte que mesmo uma tesoura e facas podem ser feitas a partir dele.

É também usado em produtos cosméticos, antitranspirantes, embalagem de alimentos e na produção de filtros de micro-ondas.

Zircão é uma pedra semi-preciosa natural encontrado em uma variedade de cores. O mais desejável ter um tom dourado.

O elemento foi descoberto pela primeira vez nesta forma, resultando em seu nome.

Zircônia cúbica (óxido de zircônio) é uma pedra sintética. As pedras incolores, quando cortado, se assemelham a diamantes.

Zircão misturado com vanádio ou praseodímio faz pigmentos azuis e amarelas para vitrificação de cerâmica.

Propriedades físicas

Zircônio é um duro, branco-acinzentado, metal brilhante.

Sua superfície tem muitas vezes uma aparência escamosa.

Ocorre também na forma de um pó preto azulado ou preto.

Tem um ponto de 1.857 ° C (3.375 ° F) e um ponto de 3.577 ° C (6.471 ° F ebulição de fusão.

A sua densidade é de 6,5 gramas por centímetro cúbico.

Zircônio tem uma propriedade física de especial importância. É transparente a nêutrons. Os nêutrons são partículas minúsculas com nenhuma carga no núcleo (centro) de quase todos os átomos.

Industrialmente, eles são usados ??para fazer as reações de fissão nuclear ocorrer.

Fissão nuclear é o processo em que grandes átomos de quebrar. Grandes quantidades de energia e menores átomos são produzidos durante a fissão.

Reações de fissão são usados ??para fornecer o poder por trás de armas nucleares (como a bomba atômica).

Eles também são usados ??para produzir energia em uma usina de energia nuclear.

Um dos problemas difíceis na construção de uma usina de energia nuclear está selecionando os materiais certos. Muitos metais nêutrons captura que passam por eles. Os nêutrons tornam-se parte dos átomos de metal e não estão mais disponíveis para fazer reações de fissão ocorrer. Um engenheiro precisa usar materiais em uma usina de energia que são transparentes para nêutrons, ou seja, que permitem que os nêutrons para passar por eles.

Zircônio é um dos melhores destes metais.

Se o zircônio é usado para fazer as peças em uma usina de energia nuclear, que não irá remover os nêutrons da reação de fissão acontecendo dentro da planta.

Uma liga especial de zircônio foi desenvolvido apenas para esta finalidade. Ele é chamado zircaloy. O fabrico de zircaloy representa 90 por cento do metal de zircônio usado no mundo de hoje.

Propriedades quimicas

Zircônio é um elemento bastante inativo.

Quando exposto ao ar, ele reage com o oxigênio para formar uma película fina de óxido de zircônio _(ZrO2).

Este filme protege o metal de corrosão subsequente (ferrugem).

Zircônio não reage com a maioria dos ácidos frios ou com água.

Ele reage com alguns ácidos que são muito quente, no entanto.