domingo, 7 de junho de 2015

PROPRIEDADES FÍSICAS DAS GEMAS 1ª Parte: Dureza


PROPRIEDADES FÍSICAS DAS GEMAS
1ª Parte: Dureza



A propriedade física designada dureza é de fundamental importância em gemologia e em mineralogia.
Estas duas ciências empregam métodos de estudo semelhantes, no entanto, a abordagem do tema é bastante distinta.
O mineralogista pode riscar, pulverizar ou submeter a reações químicas os materiais a serem examinados, sem que se planteie qualquer problema.
O gemólogo, por lidar principalmente com exemplares lapidados, deve limitar-se a ensaios que utilizem instrumentos e técnicas específicas. Se estes não forem conclusivos, ao menos lhe permitem acumular informações que, acrescidas a outras, conduzem à identificação das gemas sem danificá-las. 
Por seu caráter destrutivo, o ensaio de determinação da dureza, frequentemente utilizado em mineralogia, raramente é executado em gemologia. Recomenda-se proceder a este teste apenas em exemplares gemológicos brutos e nos casos estritamente necessários.
Define-se dureza como a resistência ao risco ou à abrasão. Ela é uma propriedade vetorial, isto é, varia segundo a direção, e depende da natureza das ligações entre os átomos na estrutura cristalina. Não fosse esta uma propriedade vetorial e os diamantes não poderiam ser lapidados e polidos, pois não teriam direções cristalográficas de menor dureza que outras. 
Se, por um lado, a dureza relativa das gemas é poucas vezes determinada em laboratório, por outro, o conhecimento desta propriedade é de fundamental importância, por constatarmos que as gemas de maior dureza:
- têm maior durabilidade;
- adquirem melhor polimento e, consequentemente, maior brilho;
- não costumam apresentar arestas desgastadas.
A dureza é determinada por comparação com uma série que consiste de 10 minerais dispostos em ordem crescente e se conhece por escala de Mohs, em homenagem ao mineralogista alemão que a concebeu em 1822.

Fluorita policrômica
Mineral pertencente à escala de Mohs, de dureza 4
(Fotografia: Luiz Antônio Gomes da Silveira)
Escala de Dureza Relativa de Mohs
1. Talco
2. Gipsita
3. Calcita
4. Fluorita
5. Apatita
6. Feldspato Ortoclásio
7. Quartzo
8. Topázio
9. Coríndon
10. Diamante

Cada mineral desta série risca o anterior e deve ser riscado pelo seguinte. Por exemplo: o coríndon (dureza 9) risca o topázio (dureza 8) e é riscado com facilidade pelo diamante (dureza 10).
Apenas por comparação, é interessante sabermos que as unhas têm dureza 2 ½, o vidro comumente 5 a 5 ½ e uma lâmina de canivete geralmente 6.

Apatita com efeito olho-de-gato
Mineral pertencente à escala de Mohs, de dureza 5

(Fotografia: Luiz Antônio Gomes da Silveira)
Ao proceder a determinação, deve-se observar o seguinte: algumas vezes, quando um mineral é menos duro do que outro, porções do primeiro deixarão marcas sobre o segundo, que podem ser tomadas por engano como riscos. No entanto, elas podem ser removidas esfregando-se o local com o dedo umedecido, ao passo que um sulco será permanente.
É sempre aconselhável, quando se faz o ensaio de dureza, confirmá-lo invertendo-se a ordem do processo, isto é, não tentar sempre riscar o mineral A com o mineral B, mas também tentar riscar B com A.
Como a escala de Mohs é relativa, não tem valor quantitativo e, portanto, varia o intervalo de dureza absoluta entre os pares de minerais contíguos na escala. Por exemplo: a diferença de dureza entre o diamante e o coríndon é muitas vezes maior do que entre este e o topázio.

Topázio (variedade imperial)
Mineral pertencente à escala de Mohs, de dureza 8

(Fotografia: Luiz Antônio Gomes da Silveira)
Em vista disso, as gemas mais valorizadas, salvo algumas exceções, são aquelas cujas durezas são superiores a 7, que corresponde à dureza do quartzo. Gemas de durezas inferiores a esta podem até mesmo ter o seu polimento e brilhos alterados com o passar do tempo, pela ação da poeira, que contem grande quantidade de partículas de quartzo. Além disso, elas estão mais sujeitas ao risco das facetas e ao desgaste das arestas, pelo atrito com outros materiais devendo, portanto, ser manipuladas com cuidado.

DIAMANTE AZUL Gema recordista por preço de quilate em leilão



DIAMANTE AZUL
Gema recordista por preço de quilate em leilão



Um diamante azul lapidado, pesando 6,04 quilates, tornou-se a gema de maior valor por quilate já vendida em um leilão, ocorrido em 08 de outubro de 2007. 
Segundo a casa de leilões Sotheby's, em Hong Kong, onde teve lugar a venda, o exemplar foi arrematado pela quantia de US$7.981.835,00, o que corresponde a um custo unitário de US$1.321.496,00 por quilate, após uma disputa de lances que durou apenas 8 minutos. 
Este valor superou com grande margem o recorde anterior de US$926.000,00 por quilate, então de posse de um diamante vermelho de 0,95 ct denominado “Red Hancock”, vendido há 20 anos, em abril de 1987.
Apenas para efeito de comparação, o preço por quilate pago pelo referido diamante azul é aproximadamente 15 vezes superior ao preço por quilate de um diamante absolutamente incolor (grau de cor D), que tenha o mesmo peso e igual grau de pureza (IF).

DIAMANTE - em lapidação esmeralda,
Peso: 6,04 ct - Grau de Cor: Fantasia Azul Vívido (Fancy Vivid Blue)- Grau de Pureza: IF
(Fotografia: Artigo de Ettagale Blauer, Diamond Rapaport Report, vol.30, No.41- 02/11/07 )
Acompanhado de 2 certificados emitidos pelo GIA (Gemological Institute of América), com o mesmo número e datados de 20 de agosto de 2007 e 21 de  setembro de 1999, o raro diamante azul, embora não muito grande, possui um excelente grau de pureza, IF ou “Internally Flawless”, o que significa absolutamente transparente e livre de qualquer inclusão ao exame com equipamento óptico de 10 aumentos.
A pedra foi lapidada com extrema perfeição, em estilo esmeralda e forma aproximadamente quadrada com os vértices truncados. Os referidos certificados atestam sua cor de fantasia natural azul vívido (fancy vivid blue), bem como o classificam como pertencente ao tipo IIb. Diamantes deste tipo e coloração são muito raros e sua causa de cor está relacionada à presença do elemento químico boro, que substitui átomos de carbono na estrutura cristalina e os torna semi-condutores de eletricidade. Quanto maior a concentração deste elemento, mais intenso o azul; como o boro é muito mais escasso em diamantes que um elemento como o nitrogênio, por exemplo, as pedras azuis são muito mais raras que as amarelas. Normalmente, os diamantes de matiz azul possuem também um componente modificador cinza, que deprecia seu valor.
Cravado em um anel de platina e acompanhado por dois outros diamantes incolores também lapidados em estilo esmeralda, o referido exemplar foi vendido por um colecionador particular da Ásia à Joalheria Moussaieff, de Londres, especializada na aquisição de espécimes extremamente valiosos.

Pedra de centro da peça: diamante com lapidação esmeralda - Peso: 6,04 ct
Grau de Cor: Fantasia Azul Vívido (Fancy Vivid Blue) - Grau de Pureza: IF

(Fotografia: Site da Associated Newspapers Ltd (Daily Mail)
Os primeiros diamantes azuis de que se tiveram notícia provinham da Índia (minas de Gani e Colore) e, a partir de aproximadamente 1866, foram descobertos também na África do Sul, sobretudo nas minas Premier e Jagersfontein. Atualmente, ocorrem de forma esporádica na República Centro-Africana, Índia, Brasil e Indonésia.
Os diamantes azuis, muito raros e valorizados, fazem parte do imaginário dos colecionadores e um deles, denominado “Hope” é, provavelmente, a pedra preciosa mais conhecida pela Humanidade.
Descoberto na Índia, ele pesa 45,52 quilates e acredita-se que seja parte do famoso Tavernier Azul, que pertenceu a Luis XIV, da França, e a Maria Antonieta, tendo sido roubado durante a Revolução Francesa. A pedra reapareceu em 1830, em Londres, onde foi adquirida já relapidada para o peso atual por Henry Philip Hope, razão pela qual tem atualmente esse nome. Foi em poder da família Hope que este diamante adquiriu a má reputação de levar azar a quem o possuía, tendo em vista os infortúnios por que passou a família.
O Hope está exposto no Instituto Smithsonian, em Washington (EUA), desde 1958 e, segundo graduação efetuada pelo GIA em 1988, possui grau de pureza VS1 e cor de fantasia azul acinzentado intenso.
 

DIAMANTE AZUL Gema recordista por preço de quilate em leilão



DIAMANTE AZUL
Gema recordista por preço de quilate em leilão



Um diamante azul lapidado, pesando 6,04 quilates, tornou-se a gema de maior valor por quilate já vendida em um leilão, ocorrido em 08 de outubro de 2007. 
Segundo a casa de leilões Sotheby's, em Hong Kong, onde teve lugar a venda, o exemplar foi arrematado pela quantia de US$7.981.835,00, o que corresponde a um custo unitário de US$1.321.496,00 por quilate, após uma disputa de lances que durou apenas 8 minutos. 
Este valor superou com grande margem o recorde anterior de US$926.000,00 por quilate, então de posse de um diamante vermelho de 0,95 ct denominado “Red Hancock”, vendido há 20 anos, em abril de 1987.
Apenas para efeito de comparação, o preço por quilate pago pelo referido diamante azul é aproximadamente 15 vezes superior ao preço por quilate de um diamante absolutamente incolor (grau de cor D), que tenha o mesmo peso e igual grau de pureza (IF).

DIAMANTE - em lapidação esmeralda,
Peso: 6,04 ct - Grau de Cor: Fantasia Azul Vívido (Fancy Vivid Blue)- Grau de Pureza: IF
(Fotografia: Artigo de Ettagale Blauer, Diamond Rapaport Report, vol.30, No.41- 02/11/07 )
Acompanhado de 2 certificados emitidos pelo GIA (Gemological Institute of América), com o mesmo número e datados de 20 de agosto de 2007 e 21 de  setembro de 1999, o raro diamante azul, embora não muito grande, possui um excelente grau de pureza, IF ou “Internally Flawless”, o que significa absolutamente transparente e livre de qualquer inclusão ao exame com equipamento óptico de 10 aumentos.
A pedra foi lapidada com extrema perfeição, em estilo esmeralda e forma aproximadamente quadrada com os vértices truncados. Os referidos certificados atestam sua cor de fantasia natural azul vívido (fancy vivid blue), bem como o classificam como pertencente ao tipo IIb. Diamantes deste tipo e coloração são muito raros e sua causa de cor está relacionada à presença do elemento químico boro, que substitui átomos de carbono na estrutura cristalina e os torna semi-condutores de eletricidade. Quanto maior a concentração deste elemento, mais intenso o azul; como o boro é muito mais escasso em diamantes que um elemento como o nitrogênio, por exemplo, as pedras azuis são muito mais raras que as amarelas. Normalmente, os diamantes de matiz azul possuem também um componente modificador cinza, que deprecia seu valor.
Cravado em um anel de platina e acompanhado por dois outros diamantes incolores também lapidados em estilo esmeralda, o referido exemplar foi vendido por um colecionador particular da Ásia à Joalheria Moussaieff, de Londres, especializada na aquisição de espécimes extremamente valiosos.

Pedra de centro da peça: diamante com lapidação esmeralda - Peso: 6,04 ct
Grau de Cor: Fantasia Azul Vívido (Fancy Vivid Blue) - Grau de Pureza: IF

(Fotografia: Site da Associated Newspapers Ltd (Daily Mail)
Os primeiros diamantes azuis de que se tiveram notícia provinham da Índia (minas de Gani e Colore) e, a partir de aproximadamente 1866, foram descobertos também na África do Sul, sobretudo nas minas Premier e Jagersfontein. Atualmente, ocorrem de forma esporádica na República Centro-Africana, Índia, Brasil e Indonésia.
Os diamantes azuis, muito raros e valorizados, fazem parte do imaginário dos colecionadores e um deles, denominado “Hope” é, provavelmente, a pedra preciosa mais conhecida pela Humanidade.
Descoberto na Índia, ele pesa 45,52 quilates e acredita-se que seja parte do famoso Tavernier Azul, que pertenceu a Luis XIV, da França, e a Maria Antonieta, tendo sido roubado durante a Revolução Francesa. A pedra reapareceu em 1830, em Londres, onde foi adquirida já relapidada para o peso atual por Henry Philip Hope, razão pela qual tem atualmente esse nome. Foi em poder da família Hope que este diamante adquiriu a má reputação de levar azar a quem o possuía, tendo em vista os infortúnios por que passou a família.
O Hope está exposto no Instituto Smithsonian, em Washington (EUA), desde 1958 e, segundo graduação efetuada pelo GIA em 1988, possui grau de pureza VS1 e cor de fantasia azul acinzentado intenso.
 

INCLUSÕES EM GEMAS 3ª parte - QUARTZOS


INCLUSÕES EM GEMAS
3ª parte - QUARTZOS



O quartzo é o segundo mineral mais abundante na crosta terrestre - superado apenas pelos feldspatos - e pode ocorrer em quase todos os ambientes geológicos. Por conta disso, é a espécie com maior variedade de inclusões e a segunda mais estudada neste tema, atrás somente do diamante. 
As inclusões são geralmente consideradas imperfeições sob o aspecto comercial, no entanto,  ampliadas podem revelar-se fascinantes, casos nos quais o interior das gemas, mais que sua aparência externa, esconde sua verdadeira beleza. 
As inclusões no quartzo podem ser protogenéticas (formadas antes do mineral hospedeiro), singenéticas (formadas simultaneamente a ele) ou epigenéticas (formadas depois dele). A maior parte das inclusões no quartzo são singenéticas.

Esfera de quartzo “rainbow” com inclusões minerais.,
A designação comercial deve-se às cores de interferência provocadas por fraturas internas
(Fotografia: Igor Schwartzmann)
As inclusões protogenéticas são sempre minerais e normalmente ocorrem como cristais imperfeitos, dos quais resta apenas a estrutura original, com aspecto de esqueleto, devido à corrosão química ou à dissolução.
Nas raras vezes em que uma inclusão protogenética ocorre como um cristal perfeito, ela cristalizou-se durante o mesmo evento que deu origem ao quartzo, embora obviamente tenha se desenvolvido em uma fase anterior à da formação deste.

Quartzo fumê com inclusões de quartzo e mica (provavelmente clorita)
(Fotografia: Luiz Antônio Gomes da Silveira)
Inclusões protogenéticas típicas do quartzo são os minerais epídoto e crocidolita (um tipo de amianto ou asbesto). Esta última ocorre na forma fibrosa e, após sofrer um processo denominado pseudomorfismo, transforma-se na variedade microcristalina de quartzo conhecida como olho-de-tigre, dotada de bandas amarelas e pretas.
No Brasil, já foram identificados muitos minerais presentes como inclusões no quartzo, entre os quais se destacam:
-o rutilo, na forma de agulhas douradas ou avermelhadas, proveniente de diversas localidades, das quais a mais notória é a região de Ibitiara, no Estado da Bahia.

Esfera de quartzo rutilado
(Fotografia: Igor Schwartzmann)
- a turmalina, usualmente na forma de agulhas, em arranjos caóticos, nas cores preta (quartzo supostamente de origem pegmatítica) ou verde (supostamente de origem hidrotermal).
- os óxidos de ferro hematita e limonita, geralmente na forma de concreções.
- os hidróxidos de ferro goethita, que ocorre na forma de agulhas marrons alaranjadas, e lepidocrocita, na forma de plaquetas vermelhas, principalmente na ametista (variedade roxa de quartzo), cuja coloração depende justamente da incorporação de ferro como impureza.


Ametista com inclusões de goethita
(Fotografia: Igor Schwartzmann)
Além dos anteriormente mencionados, foram já identificados como inclusões no quartzo proveniente do Brasil os minerais calcita, pirita, clorita, actinolita, hornblenda, galena, cassiterita, brookita, anatásio, ilmenita e ouro, bem como espécies mais raras tais como scheelita, pirocloro, allanita, helvita, grunerita, gilalita e kinoíta.

Quartzo Incolor com inclusões de gilalita
(Fotomicrografia: Luiz Antônio Gomes da Silveira --> imersão, 35 x)
As inclusões singenéticas podem ser sólidas (minerais) ou líquidas; entre estas últimas, as mais comuns no quartzo são as cavidades primárias (ex: tubos de crescimento e cristais negativos, com a forma cristalográfica pseudo-hexagonal semelhante à do próprio quartzo) e as fraturas de cicatrização.
O cristal-de-rocha (quartzo incolor) pode conter inclusões bifásicas, constituídas frequentemente por CO2, na forma gasosa ou líquida, acompanhado de algum mineral.
Poucas inclusões são formadas depois do quartzo e nele se infiltram através de fraturas e/ou fissuras, geralmente na forma de soluções aquosas que, posteriormente, se cristalizam ou precipitam.
Entre as inclusões epigenéticas no quartzo, são dignas de nota as dendritas finamente ramificadas de pirolusita ou manganita (óxidos de manganês) ou limonita (óxido de ferro hidratado) com aspecto de plantas.

Quartzo com inclusões de pirolusita (óxido de manganês), na forma de dendritas
(Fotografia: Igor Schwartzmann)
Cristais de quartzo podem apresentar inclusões que consistem em estruturas de antigas faces de crescimento, mais tarde providas com outros minerais, trazendo consigo a cronologia dos eventos geológicos. Este material gemológico é comercialmente denominado quartzo “phantom”.

Quartzo “phantom”
(Fotografia: Luiz Antônio Gomes da Silveira)
Outras inclusões comuns no quartzo, sobretudo nas variedades ametista e citrino, são as denominadas “listras de zebra ou tigre”, que consistem de ductos preenchidos com líquido em arranjo paralelo.

INCLUSÕES EM GEMAS 2ª parte - RUBI e SAFIRA

INCLUSÕES EM GEMAS
2ª parte - RUBI e SAFIRA



À primeira vista é difícil compreender que o rubi e a safira se tratem de variedades de uma mesma espécie mineral, o coríndon, que se constitui de óxido de alumínio (Al2O3) e, em estado puro, é completamente incolor. De fato, ocorrem cristais de coríndon totalmente incolores na natureza, embora sejam bastante raros.
O rubi é a variedade de cor vermelha média a intensa, enquanto a safira ocorre nas demais cores (azul, verde, amarela, alaranjada, marróm, incolor, rósea e purpúrea).

Rubi natural com inclusões de rutilo em forma de agulhas,
orientadas em 3 direções (“sedas”), inclusões fluidas e
de outros minerais não-identificados
(Fotomicrografia do autor)
O termo safira, sem descrição adicional, refere-se à variedade do coríndon de cor azul, enquanto as demais variedades devem ser designadas adicionalmente pela cor (ex: safira amarela). O termo padparadscha, de origem cingalesa, refere-se à safira de cor alaranjada rosada.
A cor do rubi deve-se ao cromo, presente como impureza, em proporções diminutas; quanto à safira azul, sua cor deve-se ao ferro e ao titânio, presentes como impurezas, envolvendo ainda um mecanismo de transferência de cargas.

Safira natural com inclusões minerais não-identificadas
em forma de agulhas (provavelmente rutilo ou bohemita),
e “nuvens” de inclusões fluidas
(Fotomicrografia do autor)
Como, por definição, as gemas sintéticas possuem composição química, propriedades físicas e estrutura cristalina iguais às de suas equivalentes naturais, o exame das inclusões à lupa e ao microscópio tem um papel primordial na distinção entre os dois tipos. Algumas outras características nos fornecem indícios da origem natural ou sintética de uma gema sem serem, no entanto, diagnósticas.
Os rubis e safiras naturais costumam apresentar inclusões minerais e líquidas, bem como zoneamento retilíneo de cor, muitas vezes em simetria hexagonal, devido à concentração dos elementos cromógenos em planos reticulares.
O rubi e a safira são obtidos por síntese, comercialmente, pelo método de “Fusão à Chama” ou “Verneuil”, desde 1904 e 1910, respectivamente. Material produzido por este método é visto com bastante frequência no mercado de gemas sintéticas e tem custo muito acessível.
Os rubis e safiras sintéticos Verneuil se diferenciam dos naturais pela presença, nos primeiros, de linhas de crescimento curvas e bolhas de gás. Estas ocorrem isoladamente ou em grupos e usualmente são esféricas, embora possam ser também alongadas ou terem outras formas. Eventualmente, se observa também a presença de fissuras provocadas por superaquecimento durante o processo de polimento, algumas vezes denominadas marcas de fogo.
Outra característica importante dos rubis produzidos por este método é a maior intensidade da fluorescência vermelha à luz ultravioleta, se comparada à dos naturais, sobretudo sob ondas longas.


Rubi sintético produzido pelo método de Fusão à Chama Verneuil),
apresentando linhas de crescimento curvas
(Fotomicrografia do autor)
Rubis e safiras produzidos por métodos de síntese mais recentes (Fluxo, Czochralski, Hidrotermal e Float-Zone) têm custo mais elevado e são vistos com muito menor assiduidade. Estes produtos sintéticos distinguem-se dos naturais e dos sintéticos obtidos pelo método Verneuil principalmente pelo exame das inclusões, mas também pela natureza e conteúdo de seus elementos-traços.

Rubi sintético produzido pelo método de Fluxo, apresentando
inclusões com aspecto de plumas, constituídas por resíduos de fluxo
Fotomicrografia do autor
Cabe ressaltar que rubis e safiras naturais isentos de inclusões, com bela cor e tamanho significativo são extremamente raros, razão pela qual exemplares com estas características devem ter sua origem minuciosamente inspecionada.