De que são feitos os diamantes?

DiamantesDe que são feitos os diamantes?

Na verdade, do mesmo material de que são feitos o carvão e o grafite de seu lápis: carbono, onde os átomos se arranjam de uma maneira que as ligações ficam muito fortes.
As ligações se formam quando o carbono está a temperaturas muito altas e sob pressões muito altas. Os diamantes naturais se formam em profundidades, cerca de 180 km abaixo da superfície da Terra, onde as altas temperaturas e pressões são naturais. Abaixo da crosta terrestre está o manto, que é formado de rocha derretida, metais e outros materiais. A temperatura é muito alta nessa profundidade - entre 1100 ºC e 1400 ºC. As altas pressões são produzidas pelo peso de 180 km de rochas que pressionam. Além do carbono, há pequenas quantidades de outras substâncias, como nitrogênio e enxofre, que podem ficar aprisionadas no cristal quando ele é formado no manto. Essas impurezas podem dar cor ao diamante. Um dos mais raros é o diamante rosa. O anel de noivado que Ben Afleck deu para Jennifer Lopez é um diamante rosa, que faz o anel valer $3 milhões de dólares.

Diamante

Grafite

Cadeia de Carbono

De onde vem o carbono que forma os diamantes?

A maioria dos diamantes é formada de carbono que estava no manto desde que a Terra se formou, mas alguns são feitos de carbono dos corpos e conchas de micro-organismos, como algas de antigos oceanos. Esse carbono orgânico foi enterrado em rochas que foram arrastadas para baixo do manto por causa das placas tectônicas e da deriva continental. Todas os seres vivos da Terra são feitos de carbono. Se um de nós caísse por alguma razão em uma vala oceânica na beira de uma placa tectônica onde as rochas são arrastadas para debaixo do continente, poderíamos reaparecer daqui a milhões de anos na forma de diamantes!

GARIMPO DE DIAMANTES NO RIO GRANDE AGRIDE AMBIENTE

GARIMPO DE DIAMANTES NO RIO GRANDE AGRIDE AMBIENTE: GARIMPEIROS NÃO TEMEM POLÍCIA NEM JUSTIÇA NEM NADA

O processo de sugar as pedras com dragas causa assoreamento do Rio Grande e danos ambientais muito graves na divisa entre os estados de Minas Gerais e São Paulo (a cerca de 100km de Franca). E porque a Polícia Ambiental não coíbe este empreendimento ilegal?...

As dragas do garimpo atual  marcam alguns pontos do Rio Grande

Isso numa região conhecida como zona tradicional de garimpeiros

 

O próprio DNPM (Departamento Nacional de Produção Mineral), ligado ao Ministério de Minas e Energia, admitiu ter autorizado prospecções e pesquisas que levaram ao garimpo e captação de diamantes entre a Serra da Canastra e o Rio Grande na divisa entre São Paulo e Minas Gerais por meio de dragas pertencentes a multinacionais. O DNPM  flagraram  10 garimpeiros e dragas em ação nesta zona de diamantes entre o nordeste paulista e o sudoeste mineiro. Desta vez mais este flagra foi dado exatamente no Rio Grande entre as cidades paulistas de Colômbia e Guaraci, que ficam a mais de 450km de São Paulo capital. A reportagem agora de Bruna Mozer e Edson Silva confirmaram outras realizadas por outros sites independentes como o diarioweb e estudos que vinham sendo feitos constantemente por Geólogos da USP ou denúncias de ecologistas em vários locais de toda esta zona, tradicional produtora de diamantes. O nosso blog de ecologia e de cidadania já havia também postado há algum tempo atrás aqui no Folha Verde News matérias com este conteúdo. Os garimpeiros atuam em toda essa macrorregião há mais de 40 anos. Desde muito antigamente existiam lendas sobre uma grande reserva diamantífera no subsolo e no leito dos rios e dos riachos ou córregos entre a Canastra e o Rio Grande, foi ponto de atração dos Bandeirantes e agora mais ultimamente de garimpeiros de todos os lugares do país e do exterior, comandados por empresários do setor muito atuantes na Holanda e na África do Sul. Há uns 20 anos houve algumas suspeitas e que deputados e outros políticos e técnicos ligados ao Ministério de Minas e Energia já haviam providenciado a prospecção via satélite de toda essa macrorregião, detectando uma reserva fora do comum de diamantes. A tecnologia atual já teria confirmado assim as lendas. O ministro Edson Lobão já foi posto sob suspeita por causa desta eventual exploração diamantífera por grandes empresas. 35% do valor da cata no Rio Grande fica para os garimpeiros, o lucro maior com as empresas de garimpo, não só nacionais. Já aconteceram homicídios não esclarecidos nesta zona dos diamantes por disputas das pedras, como um caso em Franca (SP) num mercado milionário e de alcance internacional, manipulado por máfias de garimpo que vêm atuando na região da Canastra e proximidades. Não se trata na verdade de garimpeiros com peneiras e artesanais, como faz crer algumas pseudocooperativas que mascaram a atividade. Hoje são empresas bem equipadas e com levantamento e cadastramento das áreas por tecnologia via satélites, que usam balsas, dragas, motores e se utilizam de licenças ambientais ou da dificuldade das polícias Federal e Ambiental ou do próprio Ibama fazerem  a fiscalização ao vivo nestes locais o tempo todo. Com estes equipamentos, as serem sugadas as pedras este garimpo de grande proporção causa assoreamento dos rios (não só do Rio Grande, o principal da zona diamanteira). Além do assoreamento, substâncias e produtos usados podem contaminar as águas, como o óleo diesel dos motores. Danificam a flora, matam os peixes e desequilibram toda a ecologia deste zona ainda relativamente íntegra no interior do país. Policias e fontes do Ministério Público e da Justiça já admitiram estes problemas e a dificuldade de conter o garimpo ilegal de diamantes por ali onde o próprio DNPM mantém em vigor 7 autorizações para se fazer prospecção de pedras preciosas no Rio Grande e adjacências da Serra da Canastra, onde nasce o Rio São Francisco e se situa um dos mais importantes Parques Nacionais. Esta questão é mais um problema de todo um contexto socioambiental de crimes e de agressões à natureza, que ainda continuam impunes. O fluxo de garimpo nesta zona Canastra/Rio Grande continua e até aumentou depois de surgiram boato de que foi encontrado um diamante cor de rosa por ali no valor de alguns milhões de dólares. O boato continua na mítica Praça Barão da Franca, point de garimpeiros de todo o interior em Franca (SP), antigo entreposto no comércio e lapidação de pedras, aparentemente já desativado. O diamante rosa já teria sido negociado por grandes empresários internacionais em Kimberlan na África ou em Amsterdã na Holanda ou nos mercados de Antuérpia na Bélgica, em Hong Kong na China ou em Tel Aviv em Israel. Ninguém sabe. Mas tem gente que chegu a ver o tal superdiamante rosa. Isso também é mais um mistério. O fato é que o garimpo continua ainda hoje  acontecendo a dano dos recursos naturais desta macrorregião e do interior do país, o diamante segue procurado como mais um fantasma da realidade do Brasil. 

Garimpeiros flagrados junto a uma das dragas no Rio Grande

Centenas de garimpeiros vivem e dormem em cima das dragas....

...até crianças têm sido flagradas ali

O garimpeiro Alcione Queiroz é um dos poucos que foram detidos...

O garimpo com dragas suga as pedras e assoreia o Grande e outros rios da região

Minerais

Minerais

Ouro
Composição Química: Au
Sistema Cristalino: Cúbico
Dureza: 2,5 a 3

O ouro pode ser encontrado associado a diversos tipos de minérios e, separadamente, como metal nativo, nos riachos ou aluviões de minérios.

A primeira notícia oficial da descoberta de ouro no Brasil data de 1590, na Mina de Ouro de aluviões da Serra do Jaraguá.

Em Minas Gerais, foi descoberto em 1693, e em Ouro Preto três anos depois. Os principais Estados brasileiros de ocorrência de ouro são: Minas Gerais (Ouro Preto, Mariana, Nova Lima, Diamantina, Caeté, Itabira, Santa Bárbara, etc.), Bahia, Amazonas, Ceará, Mato Grosso e Pará.

O ouro é utilizado como padrão monetário, em joalheria, instrumentos científicos, folhas de ouro, odontologia, etc.

No dizer do engenheiro Luiz Caetano Ferraz, “o ouro é um verdadeiro centro de atrações das ambições humanas”.

Coríndon
Cq: Al₂O₃
Sc: Trigonal
D: 9

O coríndon pode ser utilizado como abrasivo, sendo empregado, em sua forma impura, como esmeril, de cor escura, associado à hematita e magnetita.

Pela sua variedade de cores, é utilizado como pedra preciosa.

A safira é a variedade azul do coríndon, sendo muito procurada e utilizada como gema em anéis, colares e outras peças ornamentais.

O rubi é o coríndon de cor vermelha intensa e uma das mais valiosas pedras preciosas, sendo também usada na relojoaria e em instrumentos científicos.

Hematita
Cq: Fe₂O₃
Sc: Trigonal
D: 5,5 a  6,5

A hematita é o mais importante minério de ferro, com teor elevado (até 70%) Fe, sendo a matéria-prima principal na produção de aço. O Quadrilátero Ferrífero concentra 90% das reservas do minério de ferro em Minas Gerais.

Quando a hematita tem a propriedade especular em laminados, ela é chamada de especularita. Quando lapidada, recebe o nome popular de “diamante negro” e em contas esféricas, “pérola-negra”.

Deriva-se o nome hematita da palavra grega “hemathós”, significando sangue, devido à cor da hematita pulverizada.

Magnetita
Cq: Fe₃O₄
Sc; Cúbico
D: 6

A magnetita é um minério de ferro importante, caracterizando-se pelo seu forte magnetismo. O nome pode ser atribuído à sua propriedade magnética.

Cassiterita
(pedra de estanho)
Cq: SnO₂
Sc: Tetraédrico
D: 6 a 7

A cassiterita é o principal minério de estanho e tem o seu uso aplicado à fabricação de flandres e latas para acondicionamento de alimentos (hoje, muitas vezes, substituído pelo alumínio). Usa-se, também, o estanho com chumbo nas soldas.

O nome é derivado do grego, significando estanho.

Rutilo
Cq: TiO₂
Sc: Tetraédrico
D: 6 a 6,5

Usa-se o rutilo em eletrodos, arcos voltáicos, para dar cor amarela à porcelana, além de outros empregos industriais.

O seu nome é derivado do latim “rutilus”, em virtude de sua cor.

Crisoberilo
Cq: BeAl₂O₄
Sc: Ortorrômbico
D: 8,5

O crisoberilo é um mineral raro, ocorrendo em rochas graníticas, pegmatitos e em micaxistos ou nas areias dos rios e cascalhos.

Minas Gerais é o Estado brasileiro de maior ocorrência de crisoberilo.

É utilizado como gema e sua variedade “olho de gato”, quando polida em forma cabuchão, exibe um brilho opalescente, podendo ser vista uma faixa luminosa estreita que muda à medida que se  movimenta a pedra.

A alexandrita é a variedade mais preciosa do crisoberilo e sua grande importância, como gema, se deve à variação de cores que ostenta. A cor natural da alexandrita é verde-esmeralda, porém, se observada à luz artificial, ela se apresenta na cor vermelha. O nome “alexandrita” foi dado em homenagem ao Rei Alexandre II da antiga Rússia. Crisoberilo significa “berilo dourado”.

Apatita
Cq: Ca₅(PO₄)₃F
Sc: Hexagonal
D: 5

A apatita é reconhecida por seus cristais, sua cor e dureza. Cristaliza-se no sistema hexagonal, em cristais prismáticos, tabulares, granulares ou compactos.

As variedades transparentes são usadas como gemas, não obstante a sua dureza baixa.

A apatita é um fosfato empregado como fertilizante junto às sementes, fornecendo-lhes o fósforo necessário para germinação.

Uma das maiores reservas de fosfatos do Brasil situa-se em Minas gerais, na região de Araxá, Tapira, Patos de Minas e Cedro de Abaeté.

Talco
Cq: Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂
Sc: Monoclínico e Triclínico
D: 1

Encontrado em vários Estados brasileiros como Minas Gerais, Bahia, Rio de Janeiro, São Paulo, Paraná, etc., o talco é utilizado como ingrediente nas tintas, na cerâmica, na indústria da borracha, dos inseticidas, dos cosméticos, etc.

Muscovita
(mica ou malacacheta)
Cq: K₂Al₄(Al₂Si₆O₂₀)(OH,F)₄
Sc: Monoclínico
D: 2 a 2,5

A muscovita é comumente empregada, em seu estado natural, como isolante em aparelhos elétricos. É usada , também, como material transparente em bocas de fornos e lanternas. Os restos da mica utilizada como folha são empregados na manufatura do papel de parede para dar-lhe o brilho reluzente, para o isolamento do calor e na fabricação de material não-combustível.

A muscovita recebeu esta denominação devido o seu uso como “vidro da moscóvia”, na antiga Rússia.

A lepidolita (mica de lítio) é uma fonte de lítio, usada também na fabricação de vidro resistente ao calor. A cor da lepidolita é lilás.

A biotita, silicato de potássio, magnésio-ferro-alumínio, hidratado, é a mica de cor escura.

Topázio
Cq: Al₂(SiO₄)(F,OH)₂
Sc: Ortorrômbico
D: 8

O topázio é uma gema de grande valor e ocorre em cores variadas como: azul, incolor, verde-pálido, amarelo e rosa-pêssego.

No Brasil, o topázio amarelo só é encontrado no município de Ouro Preto e as localidades de maior ocorrência são as de: Saramenha, Antônio Pereira, Dom Bosco, Rodrigo Silva e Tripuí.

Devido à sua raridade, o topázio amarelo é o mais precioso, tendo recebido a denominação de “Topázio Imperial”. O valor do topázio imperial cresce na medida em que aumenta a sua tonalidade avermelhada. O mais apreciado é o  de cor “rosa-pêssego”.

As principais ocorrências dos topázios incolor e azul  estão localizadas no norte de Minas Gerais: Salinas, Araçuaí, Teófilo Otoni, Virgem da Lapa, Galiléia e Padre Paraíso.

TurmalinaO uso mais comum das turmalinas é como gema semipreciosa. Ocorre em cores variadas, recebendo denominações diferentes: incolor (acroíta), azul (indicolita), vermelha ou rosa (rubelita), verde e bicolor (elbaita) e preta (schorlita).

A turmalina bicolor apresenta a cor verde nas bordas e rosa no centro, popularmente chamada de “melancia”.

As mais procuradas para jóias são de  cores verde-oliva, azul-escuro e vermelha.

Minas Gerais é o maior produtor de turmalinas do Brasil. As principais regiões são as de Governador Valadares, Conselheiro Pena, São José da Safira, Coronel Murta, Araçuaí e Malacacheta.

O nome turmalina provém de “turamali”, nome dado às gemas vindas do Sri-Lanka.

Berilo
Cq: Be₃Al₂Si₆O₁₈
Sc: Hexagonal
D: 8

O berilo é um dos silicatos mais importantes, sendo também uma fonte do metal berílio. Ocorre em cores variadas, que vão do amarelo ao azul, em tonalidades verde, rosa, vermelha, recebendo denominações populares de acordo com a coloração.

A sua cor e pureza o transformam em pedra preciosa, deixando de ser empregado na indústria para ser utilizado como gema.

A esmeralda é a variedade mais apreciada do berilo, sendo uma das gemas de maior valor no mercado. A cor verde da esmeralda revela a presença de cromo e/ou vanádio na estrutura do berilo.

No Brasil, ocorre principalmente na Bahia (Carnaíba), em Goiás (Santa Terezinha, Campos Verdes, Itaberaí) e Minas Gerais (Itabira, Nova Era).

A água-marinha é o berilo que apresenta as cores do azul-claro ao azul-profundo. Depois da esmeralda, é a variedade mais procurada e, entre as pedras preciosas, a mais característica do Brasil. Em Minas Gerais se concentram as melhores águas-marinha, sendo as maiores ocorrências verificadas em: Itinga, Araçuaí, Medina, Pedra Azul e Santa Maria do Suaçuí.

Uma das mais famosas foi encontrada em 1954 e recebeu o nome de “Marta Rocha”, pesando 33,9 kg e com 60% de pureza.

Quartzo
Cq: SiO₂
Sc: Trigonal
D: 7

A maior ocorrência de quartzo do mundo se verifica no Brasil, sendo encontrado em todos os Estados brasileiros, estando Minas Gerais entre os maiores produtores.

O quartzo foi utilizado, em tempos remotos, como arma (pontas de lanças) e utensílios domésticos (facas, machados).

Sob a forma de pó, pode ser empregado na porcelana, nas trilhas e nos saponáceos. Por sua propriedade piezelétrica, o quartzo tem usos especializados.

Placas pequenas, orientadas, são usadas como osciladores de rádio, tanto para transmissão como para recepção em freqüência fixa.

As variedades coloridas de quartzo são utilizadas como gemas ou material de ornamentação. O quartzo incolor é chamado “cristal de rocha”. Sendo puro, o cristal de rocha é usado na indústria ótica e em relógios.

Citrino é o quartzo amarelo, devido a presença de ferro.

Róseo – cor rosa, raramente transparente.

Ametista – cor violeta, sendo a mais comercializada.

Aventurina – quartzo contendo inclusões de fuchsita (variedade de mica, rica em cromo).

Outras variedades de quartzo: Opala, Ágata, Ônix, Caldedônia, etc.

Itabirito
Cq: Fe₂O₃SiO₂
Sc: Trigonal
D: 5,5 a  6,5

O Itabirito é uma variedade de hematita, considerada como uma rocha metamórfica. Se constitui de camadas de hematita e finas camadas de quartzo e conglomerado ferruginoso (Canga), com 40 a 60% Fé.

O concentrado é utilizado na indústria siderúrgica.

Minerais metálicos: Ocorrência e exploração no Brasil

Os minerais metálicos são encontrados em estruturas geológicas muito antigas da era pré-cambriana (proterozoica). São recursos naturais não renováveis, isto é, que não podem ser repostos pela natureza. Representam aproximadamente 4% do território brasileiro. O Brasil possui grande extensão territorial e variadas formações vegetais e geológicas; sendo assim, nosso país conta com uma grande diversidade e quantidade de recursos vegetais e minerais. No caso dos recursos minerais, temos os minerais metálicos e não-metálicos.
Os minerais metálicos servem para a produção de metais puros para uso industrial. Os metais são classificados como bens industriais porque viabilizam a expansão de várias produções fabris, de bens de produção, como equipamentos (agrícolas, industriais e de transporte), e de bens de consumo, como os materiais metálicos usados em embalagens de muitos produtos.
A indústria extrativa mineral brasileira é bastante diversificada. Há pelo menos 55 minerais sendo explorados atualmente no Brasil, cada qual com uma dinâmica de mercado singular. O país possui uma das maiores produções mundial de váriosminérios; mas não somos autossuficientes em todos os recursos que utilizamos. A extração de minerais metálicos no Brasil é controlada pela Vale (antiga Companhia Vale do Rio Doce), empresa criada em 1942 por Getúlio Vargas e privatizada em 1997. Para explorar uma província mineral, as empresas dependem de uma autorização especial, fornecida pelo Ministério das Minas e Energia, que pode suspender a autorização a qualquer momento, em nome dos interesses nacionais.
Merecem destaque na produção brasileira:
O minério de Alumínio (Al) mais importante na crosta terrestre é a bauxita, que contém em sua composição química o óxido de alumínio, e funciona como a mais importante matéria-prima para a produção do alumínio metálico. O alumínio metálico é um dos produtos de uso mais diversificado no mundo moderno, pois com ele se fabrica desde uma latinha de cerveja, até partes fundamentais da produção de aviões. O Brasil possui 7,8% das reservas mundiais de alumínio e coloca-se em 3º. lugar na produção mundial. Principais Estados produtores: As reservas mais expressivas (93,5%), estão localizadas na região Norte, mais precisamente, no Estado do Pará, ocorrendo ainda reservas em Minas Gerais.
Chumbo (Pb): éum metal conhecido e usado desde a antiguidade.É tóxico, pesado, macio, maleável e mau condutor de eletricidade.É usado na construção civil, em soldas, em munições, proteção contra raios-X , e forma parte de ligas metálicas para a produção de soldas, fusíveis, revestimentos de cabos elétricos, materiais antifricção, metais de tipografia, etc. A participação do Brasil nas reservas e produção de chumbo no mundo é reduzida. Principais Estados produtores: Minas Gerais, Bahia, Paraná, Rio Grande do Sul e São Paulo.
Cobalto (Co): É utilizado para a produção de superligas usadas em turbinas de aviões, ligas resistentes a corrosão, aços rápidos, carbetos e ferramentas de diamante. O Co-60, radioisópoto, é usado como fonte de radiação gama em radioterapia e esterilização de alimentos. O metal não é encontrado em estado nativo, mas em diversos minerais, razão pela qual é extraído normalmente junto com outros produtos, especialmente como subproduto do níquel e do cobre. O Brasil contribui com apenas 1,6% na produção mundial, mas quantidade é suficiente para atender sua produção interna. Principais Estados produtores: como subproduto da mineração do níquel em Minas Gerais (3% da produção nacional) e Goiás (97% da produção nacional).
Cobre (Cu): Conhecido desde a antiguidade, o cobre é utilizado atualmente para a produção de materiais condutores de eletricidade (fios e cabos ), e em ligas metálicas como latão e bronze. O Brasil possui modesta participação no mundo em relação ao cobre, em um mercado dominado pelo Chile e Estados Unidos, tanto no que diz respeito às reservas como à produção. Principais Estados produtores: Rio Grande do Sul, Bahia, Pará, São Paulo, Goiás e Minas Gerais.
Cromo (Cr): O cromo é um metal bastante raro na crosta terrestre. Encontra-se, sobretudo no minério cromita e tem a propriedade de ser bastante resistente ao processo corrosão e oxidação. Por essa razão é usado no revestimento de objetos metálicos, e juntamente com o níquel, na produção de aços especiais. O Brasil, praticamente o único produtor de cromo no continente americano, continua com uma participação modesta, tanto em reservas como produção. Principais Estados produtores: Bahia (89,7%), Amapá (7,2%) e Minas Gerais (3,1%).
Estanho (Sn): Emprega-se o estanho principalmente em chapas, tubos e fios, por sua ductilidade, maciez e resistência à corrosão. É muito usado como revestimento de aço e cobre. Grande parte do estanho produzido no mundo é consumida no preparo da folha-de-flandres, usada em latas para a indústria de conservas. O Brasil possui cerca de 11% das reservas mundiais e um consumo de 3,2% do total mundial, é o sexto maior produtor mundial. Principais estados produtores: região Amazônica e Rondônia.
Ferro (Fe): É um dos elementos mais abundantes, o núcleo da Terra é formado principalmente por ferro e níquel (NiFe). Do ponto de vista econômico, é o mais importante dos recursos minerais encontrados na crosta terrestre, pois é utilizado como insumo básico na siderurgia, setor industrial responsável pela produção da liga metálica mais usada pela humanidade: o aço. O Brasil possui a sexta maior reserva de minério de ferro do mundo, além de ser osegundo maior produtor de minério de ferro. Principais Estados produtores: Minas Gerais (71%), Pará (26%) e outros (3%).
Manganês (Mn): Com relação à distribuição do manganês na crosta terrestre, verifica-se que, como no ferro, ele é relativamente abundante. O manganês é uma das ligas metálicas mais utilizadas pelo setor siderúrgico, pois tem a propriedade de tornar o metal mais duro, tenaz e resistente ao desgaste. O Brasil possui apenas 1% das reservas mundiais, mas a representa um grande produtor mundial - é o segundomaior produtor de minério de manganês. Principais estados produtores: Pará, Amapá, Minas Gerais e Bahia.
Nióbio (Nb): É um minério utilizadona composição deligas metálicas que requeremresistência e leveza. Estratégico para certos setores comoa indústria aeronáutica, naval e espacial, além da automobilística. O Brasil detém grande parte das reservas e produção mundial. Principais Estados produtores: Minas Gerais (97,0%) e Goiás (3,0%).
Níquel (Ni): O níquel é um metal raro na crosta terrestre. Aproximadamente 65% do níquel consumido são empregados na fabricação de aço inoxidável e 12%, em superligas de níquel. Os restantes 23% são repartidos na produção de outras ligas metálicas, baterias recarregávis, cunhagens de moedas, revestimentos metálicos e fundição. Principais Estados produtores: Goiás (74,0%), Pará (16,7%), Minas Gerais ( 5,1%) e Piauí (4,2%).
Ouro (Au): O ouro é utilizado de forma generalizada em joalheria, na indústria e em eletrônica, bem como reserva de valor. A produção brasileira é registrada em jazidas e na forma de aluvião (encontrado nos rios). Atende o mercado externo e interno. Devido a extração e comércio ilegal deste mineral, é difícil chegar-se a um registro preciso da produção. O Brasil participa com números oficiais de 3,7% das reservas e 2,1% da produção mundial. Principais estados produtores:Minas Gerais (48%), Pará (36,9%), Goiás (6,0%), Mato Grosso (3,6%), Bahia (3,0%) e outros (2,5%).
Titânio (Ti): É mais forte do aço e muito mais forte do que o ouro, a prata e a platina e ainda tem muito baixo peso (45% mais leve do que o aço). Polido, o titânio é muito semelhante à platina em brilho e aparência. É utilizado nas indústrias química, naval, aeronáutica, nuclear, bélica, metalúrgicas, implantes e outras. O Brasil possui 6% das reservas mundiais de titânio. Principais Estados produtores: Pernambuco, Goiás e Rio de Janeiro.
Zinco (Zn): Tem grande variação de utilização, destacando-se o processo de galvanização (anticorrosão) na proteção de peças metálicas, principalmente aço. Esse uso corresponde por 49% do consumo nacional. Mas o zinco também é matéria-prima para ligas metálicas, além de ser utilizado em pigmentos, pilhas secas e outros. O Brasil é o décimo segundomaior produtor de minério de zinco, com produção aproximada de 199 mil toneladas de concentrado. Este volume representa 1,8% da produção mundial. Principais Estados produtores: Minas Gerais (82,9%), Rio Grande do Sul (8,7%), Mato Grosso do Sul (2.5%), Bahia (2,3%), Paraná (2,6%) e Pará (1%).
Zircônio (Zr): É amplamente utilizado na indústria, seu maior uso está concentrado nas usinas nucleares: em virtude de sua baixa capacidade de absorção de nêutrons, o metal é utilizado para revestir internamente os reatores nucleares. É utilizado também na fabricação de joias (depois de polido assemelha-se a um diamante); é usado como material refratário na fabricação de cerâmicas e vidrarias laboratoriais, além de ser utilizado na fabricação flashes fotográficos. No Brasil, as reservas de minério de zircônio referem-se à zirconita e caldasito. As ocorrências apresentam-se associadas, principalmente, aos depósitos de areias de minerais pesados. As reservas brasileiras, oficialmente reconhecidas pelo DNPM, somam 5.335 mil toneladas. Principais Estados produtores: Amazonas, Rio de Janeiro, Minas Gerais e Paraíba e, de forma menos expressiva, Tocantins e Bahia.

A era do diamante: rainha das pedras ganha novas aplicações

A era do diamante: rainha das pedras ganha novas aplicações

O diamante já não é apenas joia: ele está sendo utilizado em áreas tão variadas como medicina, comunicações, computação e exploração de petróleo. Cientistas acreditam que o mineral – seja ele natural ou artificial – será um dos protagonistas das próximas décadas.

 


Belos, brilhantes e indestrutíveis, os diamantes estabeleceram uma aura de pedra preciosa ao longo dos milênios. O mineral raro era quase que somente aproveitado na indústria de jóias, mas recentes avanços na física e na nanotecnologia prometem torná-lo cada vez mais presente em nosso dia a dia.
Nos últimos anos, a pedra já era destaque em setores tão variados como instrumentos odontológicos e exploração de petróleo. Agora, surgiu em pesquisas sobre olhos biônicos, próteses, tipos inovadores de laser, comunicações à prova de hackers e terapias contra o câncer.

O diamante é a mais dura substância natural conhecida. Os gregos se referiam a ele como adamas (invencível, indestrutível). Recentemente, descobriu-se que o mineral conduz calor mais rapidamente do que qualquer outro material, o que o torna ideal para reduzir o desperdício de calor em aparelhos eletrônicos com consumo intensivo de energia. O diamante é ainda virtualmente transparente por um largo espectro de comprimentos de onda, desde o infravermelho até o ultravioleta. A luz tende a ser absorvida apenas pelas impurezas de boro ou de nitrogênio eventualmente contidas na precisa estrutura cristalina de átomos de carbono que constituem a pedra.

Os diamantes naturais foram formados há milhões de anos em ambientes quentes e de alta pressão, situados a mais de 100 quilômetros abaixo da superfície da Terra. Hoje em dia, porém, eles também podem ser produzidos artificialmente, usando-se um processo de laboratório denominado deposição química a vapor (CVD, na sigla em inglês), que envolve a ionização de uma mistura de gases, incluindo o metano. Liberado a partir do metano, o carbono forma o diamante em uma base material especialmente preparada aquecida a 800 °C.
Também é possível “dopar” o diamante adicionando à sua composição elementos como o boro ou o nitrogênio. Aliás, algumas das oportunidades mais interessantes da tecnologia quântica se baseiam na presença desses “intrusos” no diamante. Quando um único átomo de nitrogênio é apanhado na rede de átomos de carbono, ele se liga com o diamante de tal forma que um elétron é deixado “livre”.

Sucesso contra o câncer

Uma frente importantíssima recentemente aberta para o diamante (na verdade, para nanodiamantes com diâmetro entre dois e oito nanômetros) está na área da saúde. Pesquisadores norte-americanos conseguiram atacar tumores na mama e no fígado, em estágio avançado, ao “colar” um remédio quimioterápico, a doxorrubicina, em nanodiamantes.
De acordo com um estudo publicado na revista Science Translational Medicine, a técnica, testada em ratos, faz o remédio penetrar no tumor (o que não acontece na quimioterapia tradicional) e encolhê-lo. “O que é mais interessante é que quando administramos uma dose mais elevada do remédio, ela era tão tóxica que todos os animais morreram – não duraram nem o suficiente para completarmos o estudo”, disse o líder dos pesquisadores, Dean Ho, da Universidade Northwestern (EUA), à agência France Presse. “Entretanto, quando administramos a mesma dose elevada e a anexamos ao nanodiamante, não apenas todos os animais sobreviveram ao estudo como os tamanhos dos tumores eram os menores que havíamos visto no estudo.”
Outra novidade no campo da medicina é a perspectiva da criação de um olho biônico com matriz de diamante, a partir dos estudos do australiano Steven Prawer, físico do Instituto de Materiais da Universidade de Melbourne. Certas características do mineral o tornam talhado para fazer parte desse invento. Além de ele ser forte e resistente, os elétrons livres ligados às suas impurezas lhe possibilitam atuar como semicondutor – e como o carbono, presente no diamante, compõe 20% do corpo humano, não há risco de rejeição se ele for inserido no organismo.

Segundo Prawer, uma matriz de diamante seria implantada atrás da retina de pessoas que ficaram cegas por doenças degenerativas dos olhos, tais como retinite pigmentosa ou degeneração da mácula relacionada à idade. Emitido por uma câmera, um sinal eletrônico passaria através do diamante para estimular as células ganglionares (a saída de informações visuais da retina), devolvendo a visão ao cego. “Nosso objetivo é criar um conjunto de eletrodos com cerca de mil pixels (pixel é o menor ponto que forma uma imagem digital), porque com isso você já pode reconhecer rostos e letras grandes”, diz o físico.
O setor de próteses também poderá se beneficiar do diamante. O desgaste sofrido por essas peças seria contido se elas fossem revestidas com uma fina camada do mineral, mas essa solução provocaria outro problema: na movimentação, o diamante poderia se revelar abrasivo para a carne. Uma solução teórica inesperada surgiu do físico norte-americano Alexander Wissner-Gross, da Universidade Harvard. Ele realizou simulações de computador que mostram que a adição de uma única camada de átomos de sódio ao diamante poderia criar uma superfície sobre a qual uma camada de gelo de apenas algumas moléculas de espessura resistiria à temperatura ambiente, podendo assim funcionar como um lubrificante.
A ideia do gelo que não derrete mesmo na temperatura do corpo parece inicialmente estranha. No entanto, explica Wissner-Gross, já existem diversos estudos teóricos que confirmam essa possibilidade em superfícies não muito diferentes da do tipo que ele e sua equipe estudaram.

Computadores quânticos

O físico quântico norte-americano David Awschalom, da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara, concentra sua pesquisa em um novo campo, a “spintrônica” – a manipulação do spin dos elétrons livres das impurezas do diamante por meio de micro-ondas. Em termos simples, spin é uma propriedade magnética de partículas elementares, em geral vista como uma orientação ou um sentido de giro. No caso do elétron, consideram-se habitualmente duas orientações, o spin up e o spin down, compatíveis com o código binário (0 ou 1) usado na computação convencional. Mas a mecânica quântica acrescenta uma dose de incerteza nesse estado com as micro-ondas, multiplicando as alternativas disponíveis entre 0 e 1. Com isso, a capacidade de armazenar dados e a velocidade para trabalhar com eles aumentam enormemente – exatamente a ideia por trás dos sonhados computadores quânticos, que processarão as informações super-rapidamente com o uso de efeitos quânticos.
O diamante representa uma vantagem nessas circunstâncias porque o cristal conserva seus elétrons estáveis e menos suscetíveis a influências ambientais por um tempo muito mais longo do que o observado em outros materiais. Mais um detalhe importante: tudo acontece à temperatura ambiente, sem necessidade de controles adicionais.
No primeiro semestre de 2010, Awschalom já havia conseguido alterar o estado quântico do elétron no ínfimo intervalo de um bilionésimo de segundo. Outro avanço ainda maior foi noticiado em novembro do mesmo ano, quando pesquisadores da Universidade Humboldt, em Berlim, anunciaram ter construído um sistema híbrido primitivo de computação quântica a partir do uso de estímulos eletrônicos em nanodiamantes e de nanoestruturas ópticas, denominadas cristais fotônicos. Para os cientistas alemães, o invento já seria o embrião de um computador quântico.

Laser superpotente

Enquanto um bom número de pesquisadores trabalha de olho no potencial das impurezas do diamante, outros preferem a pedra o mais impecável possível. É o caso do físico óptico australiano Rich Mildren, da Universidade Macquarie, em Sydney: a partir de diamantes artificiais com cerca de oito milímetros de comprimento, ele criou um laser inovador.
Em um diamante perfeito ou próximo disso, a passagem da luz através do material é facilitada porque há poucos resíduos (ou nenhum) a atrapalhá-la, e isso se reflete em potência maior. Outro detalhe favorável é a rápida taxa de condução de calor desse mineral (dissipar o calor é um problema sério dos aparelhos de laser convencionais). Somando-se as duas coisas, abre-se o caminho para a criação de lasers menores e bem mais potentes.

As pesquisas de Mildren revelaram que o laser de diamante consegue trabalhar com comprimentos de onda infravermelhos, inacessíveis aos aparelhos convencionais. Essa característica favorece, por exemplo, o uso em neurocirurgias nas quais sejam necessários cortes a laser ínfimos (entre seis e sete milionésimos de metro). A precisão no comprimento de onda também ajudaria na captação, a uma distância segura, de vapores emanados de explosivos em aeroportos e zonas de guerra: “O sinal de retorno do feixe de laser é afetado pela absorção de vapor, permitindo que qualquer ameaça potencial possa ser visualizada instantaneamente”, explica o físico.
Com um leque de aplicações que não para de crescer, as perspectivas futuras para os diamantes são extremamente promissoras. De olho nos cifrões que isso representa, Bryant Linares, presidente executivo da Apollo Diamond, uma das maiores fabricantes de diamantes artificiais do mundo, assegura: “Houve uma era do cobre e uma era do aço. A próxima será a do diamante.”

Preço cada vez mais caro

O interesse crescente da ciência e da indústria pelos diamantes sofre com uma barreira natural: a escassez das pedras, responsável pelo preço elevado que atingem. Em 2010, o diretor-geral da De Beers (o maior grupo produtor do mineral no planeta), Gareth Penny, anunciou que a produção mundial de diamantes cairia de 48 milhões de quilates em 2008 para cerca de 40 milhões de quilates naquele ano, como adequação à falta de novas jazidas e ao crescimento de demanda causado pelo aquecido mercado chinês. “Se continuarmos a produzir a mesma quantidade de diamantes de hoje, em 15 anos já não será possível extraí-lo em escala comercial”, disse Penny ao jornal italiano La Reppublica.  Com isso, o diretor calculava que os preços subirão cerca de 5% para os compradores.
E quanto aos diamantes sintéticos? Por enquanto, eles têm preços muito parecidos aos do mercado de pedras naturais. Mas acredita-se que, se a procura aumentar muito, a produção crescerá e, a partir de certo momento, baixará os preços.
Já os nanodiamantes são um caso à parte. Os usados na pesquisa da equipe de Dean Ho sobre tratamento de câncer eram resíduos de explosões, como as que ocorrem na mineração de carvão, ou de operações em refinarias de petróleo, e isso barateia seu valor.

Comunicação à prova de grampos

As impurezas do diamante são a base de uma revolucionária forma de comunicação desenvolvida pelo físico australiano Steven Prawer. A comunicação convencional utiliza pulsos ao longo de uma fibra óptica, cada qual composto por um grande número de fótons (partículas elementares de energia radiante). O trabalho de grampear uma ligação envolve basicamente “sugar” alguns desses fótons, o que pode passar despercebido tanto por quem liga quanto por quem recebe a chamada. A inovação do sistema de Prawer (que também funciona nas ligações com celulares) é que, ao usar apenas o elétron associado a uma impureza do diamante, ele trabalha com um único fóton por pulso – as informações são levadas na polarização (propriedade eletromagnética que restringe a uma as possibilidades de spin) desse fóton. Pela mecânica quântica, quem tentar alterar esse quadro mudará a polaridade dos fótons, o que vai destruir as informações transmitidas e informar aos interlocutores que há um intruso na sua conversa. A técnica já está sendo usada nas comunicações entre delegacias de polícia no Estado de Victoria, na Austrália