Resumo:
A
comercialização
de grande parte do mineral-gema berilo depende de tratamento
térmico,
amplamente utilizado para água-marinha (azul e verde),
morganita e heliodoro, com o objetivo de melhorar ou modificar a cor
natural e, assim, agregar valor à gema. Na
aplicação
do tratamento térmico, devem ser levadas em
consideração
as mudanças físico-químicas do
material, para
não produzir modificações
indesejáveis e
irreversíveis. Cuidados com relação
à
temperatura (aquecimento e resfriamento) e
duração do
tratamento são importantes para que as integridades
química
e estrutural do berilo sejam preservadas. Do ponto de vista
óptico,
a mudança ou uniformização da cor pode
ser
obtida, na maioria das vezes, com tratamentos de até 1 ou 2
horas de duração e temperaturas entre 350 e 900oC,
aproximadamente, dependendo da variedade e procedência.
Estima-se
que mais de 90% das
gemas de água-marinha e morganita, disponível no
mercado mundial, são tratadas termicamente. A maioria sem
qualquer referência da posição de
extração
do material nos corpos pegmatíticos, muitas vezes, sem
informações seguras sobre a procedência
e,
portanto, torna-se impraticável investigar a
relação
quimismo/posicionamento no corpo/procedência
geográfico-geológica. Dentro desse contexto,
foram
realizados 239 ensaios de tratamento térmico, 3 tratamentos
por difusão e 22 análises térmicas
(termodilatometria e termogravimetria) em amostras de 5 variedades de
berilo e investigadas as alterações no
comportamento do
material, proporcionadas pelo tratamento. Foram aplicados 15 tipos de
análises físico-químicas para
caracterizar as
amostras e utilizadas 383 amostras de berilo amarelo, azul, incolor,
rosa e verde, de 19 procedências diferentes (9 MG, 7 PB, 2 RN
e
1 CE), adquiridas em garimpos, feiras livres, pessoas
físicas
e lojas especializadas em gemas.
A
uniformização
das cores azul e rosa bem como as mudanças de cor
verde/esverdeada para azul, de amarelo para azul ou incolor, de rosa
para incolor, foram obtidas nos tratamentos realizados. Normalmente,
dependendo da variedade e/ou depósito, a cor do berilo pode
ser modificada até 800–900oC,
mas a composição química e as
propriedades
físicas permanecem quase constantes. Mas, a partir de 800oC
e/ou com tempo de tratamento prolongado (acima de 3h), os tratamentos
térmicos com atmosfera de ar estático em amostras
de
água-marinha (azul e verde), goshenita, heliodoro e
morganita,
produziram modificações significativas na cor e
diafaneidade, atribuídas a uma possível transformação
de fase do material,
quando o berilo torna-se branco e opaco, com aspecto de porcelana,
que não é encontrado na natureza.
Análises
térmicas, valores de densidade relativa e índices
de
refração, quantidades de hidrogênio
(ressonância
magnética nuclear) e água (espectroscopia por
absorção
no infravermelho) confirmaram esta mudança
físico-química.
Entretanto, todas as análises de
difração de
raios X não registraram qualquer
alteração de
fase no material.
Os
teores de SiO2,
Al2O3,
Cs2O,
Na2O,
FeO, MgO, K2O,
MnO, Cr2O3,
CaO, Rb2O
e TiO2,
obtidos por microssonda eletrônica, e dos elementos Na, Rb,
Cs,
Sc, La, Sm, Eu, Tb, U, Hf, Ta, Mo, W, Fe, Co, Ni, Au, Zn, Sb e Br,
detectados nas análises por ativação
neutrônica
instrumental, permitiram estabelecer correlações
com as
cores das amostras. Os espectros de absorção
óptica
e, principalmente, os espectros Mössbauer à
temperatura
ambiente e 500K em amostras de berilo azul e verde indicaram a
presença de Fe2+
em três sítios cristalográficos
(octaédrico,
tetraédrico e canais estruturais) e pouco Fe3+
em sítios octaédricos. As quantidades de Fe2+
e/ou Fe3+
nesses sítios estruturais definem a cor das variedades
água-marinha (azul e verde) e heliodoro.
Nas
condições
utilizadas, a introdução de cor por
difusão não
se aplica ao berilo incolor, porque o mineral não suporta as
altas temperaturas e os tempos prolongados que são
necessários
para ocorrer a difusão do material dopante. Entretanto,
tornou
possível o revestimento da superfície com uma cor
estável.
