Nova formação de carbono é capaz de brilhar mais que diamante

A questão é: como sintetizar essas novas substâncias?

O diamante é a pedra mais brilhante que há// Crédito: mnlamberson via Flickr

Os diamantes são conhecidos como as pedras mais duras e reluzentes encontradas no planeta, mas pesquisadores encontraram outras três combinações de carbono que são mais brilhantes que o "melhor amigo da mulher". A questão é: como sintetizar essas novas substâncias?

As três configurações de carbono puro chamadas de hP3, tI12 e tP12 existem apenas em simulações de computador. Nenhuma das pedras seria tão dura quanto o diamante, mas elas são entre 1.1 e 3.2% mais densas que ele. Isso significa que o poder de refração da luz é maior e portanto a pedra "brilha" mais.

Essa descoberta não será apenas boa para joalherias, mas a propriedade do material mostra também que ele seria um bom condutor de energia, com quase zero de resistência.

A questão é conseguir fabricar essas novas pedras. Simulações ainda não encontraram a forma exata, mas com a quantidade certa de temperatura e pressão, cientistas podem transformar
um pedaço de grafite no diamante mais brilhante que já foi feito.

Como são lapidados os diamantes?

O processo - que, além de aperfeiçoar o formato do diamante, serve para poli-lo - é feito de maneira artesanal. A qualidade da lapidação não apenas é fundamental para determinar o valor de uma jóia, como dá brilho e beleza à pedra.

Como o diamante é o material mais duro que se conhece na natureza, lapidá-lo não é moleza - sem contar o alto risco de estragar a caríssima pedra. "Quase sempre os lapidários a quem se confiam pedras maiores têm mais de 50 anos de idade. Isso porque leva muito tempo para aprender todos os macetes do processo", afirma o lapidário Renato Santos, presidente da Brasil Comércio de Diamantes.

Há duas formas de cortar o diamante bruto: na clivagem, o método mais comum, o diamante é partido com um rápido golpe. Em algumas pedras, porém, essa técnica não funciona. Usa-se, então, a serragem, processo longo e tedioso, feito com uma serra elétrica rotatória ou, mais recentemente, com raios laser.

Depois do corte, vem a etapa do bloqueamento, em que o diamante é raspado em outro até que se aproxime do formato desejado. As facetas (como são chamadas as várias pequenas faces de um diamante) são feitas na etapa seguinte, chamada de abrilhantamento. A pedra é encaixada na ponta de uma vareta chamada dop e pressionada contra um disco giratório forrado de pó de diamante. O processo lembra um pouco o de uma agulha riscando um disco de vinil na vitrola.

Em geral, os brilhantes pequenos são lapidados em um único dia. Já nas pedras grandes (acima de 20 gramas) esse trabalho pode levar até mais de um ano!

Como funciona uma mina de diamantes?

Na maioria dos casos, máquinas gigantes escavam em busca das pedras preciosas, que são separadas do cascalho pelo peso e identificadas por um sofisticado sistema de raios x. As minas são criadas em regiões com alta concentração de um tipo de rocha, denominado pelos geólogos de kimberlito. Esse material é formado pelo resfriamento do magma, que chegou até a superfície há milhões de anos, carregando elementos de regiões profundas da Terra. Feitos de carbono submetido a altíssima pressão, os diamantes foram forjados até 200 km abaixo da superfície há pelo menos 3 bilhões de anos. O tipo mais comum de mina é o de poço aberto – como a representada no infográfico a seguir –, baseada na escavação do kimberlito, e a maioria delas está na África. No Brasil, a produção se concentra em minas formadas por erosão de kimberlito. As águas de rios e lençóis freáticos carregam pedras, que se concentram em áreas superficiais e passam a ser exploradas por mineradores. As 26 toneladas de diamante produzidas no mundo movimentam US$ 13 bilhões. O maior comprador é a China.

Publicidade

TRABALHO ÁRDUO

Supermáquinas, explosivos e alta tecnologia são usados para vasculhar toneladas de rocha.

Amaciando a terra

Após encontrar provas geológicas da presença de diamantes, os mineiros escavam o kimberlito. Mas a ferramenta deles não é picareta, não: os caras colocam explosivos em buracos de até 17 m de profundidade feitos pela perfuradora. O objetivo é fazer a rocha dura virar cascalho.

Trio parada dura

Três máquinas gigantes fazem o trabalho pesado: a perfuradora abre buracos na rocha para a colocação de explosivos, a escavadora movimenta até 50 toneladas de rocha por minuto e o caminhão mineiro leva 100 toneladas de material para o beneficiamento.

Buraco fundo

Com o avanço da escavação, o poço fica mais afunilado, chegando a centenas de metros de profundidade e a quilômetros de largura. A maior mina de diamantes em operação, com 600 m de profundidade e 1,6 km de diâmetro na parte mais larga, é a Argyle Diamond, na Austrália.

Plano B

Quando a escavação afunila demais, é preciso cavar um túnel paralelo ao poço. Do túnel principal, partem túneis perpendiculares para extrair a rocha mais profunda. No subterrâneo, são usadas versões menores das máquinas empregadas na superfície.

Coisa fina

O material extraído da mina vai para o processamento. O cascalho é triturado duas vezes, lavado e peneirado. Em seguida, as pedrinhas – de 1,5 a 15 mm – vão para um tanque de flotação. As pedras mais pesadas, com potencial de ser diamantes, ficam no fundo e as mais leves são descartadas.

Catando milho

Uma máquina de triagem equipada com raios X identifica os diamantes. Ao rolarem na esteira e serem atingidos pela radiação, eles ficam fluorescentes. Um sensor registra essa luz e aciona um jato de ar, que separa o que importa do restante das pedras. Por último, rola uma checagem manual.

Feitos para brilhar

Cerca de 30% dos diamantes são gemas, ou seja, têm características ideais para se tornar joias: cor, claridade, tamanho e possibilidade de lapidação. O restante é usado na indústria para a produção de peças de corte, como brocas, discos, serras e bisturis. Como transmitem calor rapidamente, diamantes também são usados em termômetros de precisão.

VALE QUANTO PESA

Cada tonelada de terra extraída rende 1 quilate de diamantes (0,2 g)

Valor de mercado

Um caminhão carregado rende até 20 diamantes de 1 g. Pedras usadas em joias valem, em média, US$ 1 mil/quilate. Para uso industrial, paga-se em torno de US$ 10/quilate.

Além do brilho

O valor do diamante é baseado em cor, claridade, tamanho e lapidação. Gemas azuis, laranja, vermelhas e rosa são raras. Brancas e amareladas são mais comuns (98% do total).

Joia da coroa

O maior dos diamantes foi extraído na África do Sul em 1905. A pedra bruta tinha 3,1 mil quilates e foi lapidada em nove. As duas maiores (Cullinan I e II) foram dadas à realeza britânica.

- Em 1714, foi encontrado o primeiro diamante no brasil, em um garimpo de ouro próximo a Diamantina, MG.

- O diamante mais caro do mundo foi leiloado em Londres por US$ 46 milhões. O Graf Pink pesa 24,78 quilates e tem coloração rosada.

CONSULTORIA Geraldo Norberto Chaves Sgarbi, do Departamento de Geologia do Instituto de Geociências da Universidade UFMG, e Renato Santos, presidente da Brasil Comércio de Diamantes FONTES Livro Petrografia Macroscópica das Rochas Ígneas, Sedimentares e Metamórficas, da Editora UFMG; boletim informativo Diamantes, da Rio Tinto; sites debeersgroup.com, riotinto.com, diamantes.cn, fundep.ufmg.br, visualcapitalist.com; e documentários Superconstruções: Minas de Diamantes, do Discovery Channel, e Máquinas Extraordinárias: Caminhão Mineiro, da National Geographic

O que define se uma pedra é preciosa ou semipreciosa?

Para começo de conversa, essa distinção há muito tempo perdeu sua validade científica. Toda pedra usada como ornamento por sua beleza, durabilidade e raridade, deve ser chamada só de gema. A beleza de uma gema é determinada por um conjunto de fatores como cor, transparência, brilho, efeitos ópticos especiais (variação de cores, dispersão da luz, opalescência); enquanto a durabilidade está relacionada à resistência a ataques químicos e físicos. A raridade com que uma pedra ocorre na natureza é outro fator importante na determinação de seu valor comercial. No entanto, a tradição e a moda podem influenciar decisivamente no preço final. Assim, o diamante — que não é uma das gemas mais raras na natureza - costuma ter um alto valor de mercado por ser uma das pedras mais antigas e tradicionais para uso em jóias, ou seja: ele nunca sai de moda.

A grande maioria das gemas são minerais, classificados de acordo com a seguinte divisão: substâncias cristalinas (diamante, topázio, ametista, esmeralda, água-marinha); substâncias amorfas (como opala e vidro vulcânico); substâncias orgânicas (pérola, coral, âmbar) e rochas (lápis-lazúli, turquesa e outras). Todas essas substâncias são naturais. Além delas, há hoje no mercado um grande número de produtos parcial ou totalmente fabricados pelo homem, tentando reproduzir o brilho e a beleza desses minerais. São as gemas sintéticas: chamadas de revestidas, reconstituídas ou compostas.

A denominação "pedra preciosa" costumava ser usada apenas para o diamante, a esmeralda, o rubi e a safira, por serem as mais conhecidas e apreciadas desde a antigüidade; as demais eram denominadas popularmente de semipreciosas. "Esses termos são artificiais e confusos desmerecendo gemas como opala, água-marinha, crisoberilo, ametista ou alexandrita, entre outras pedras de grande beleza, apreciadas no mundo todo. Por isso, a distinção entre pedras preciosas e semipreciosas deve ser evitada, usando-se o termo gema", afirma o gemologista Pedro Luiz Juchem, do Instituto de Geociências da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

Gema água marinha

Gema água marinha

Água-marinha
símbolo da felicidade e juventude

Na mitologia, diz-se que a água-marinha é um presente de Netuno
às sereias e seres do mar sendo usada até hoje, como proteção, pelos marinheiros. No esoterismo, essa gema é considerada o símbolo
da felicidade e juventude eterna. Acreditam que usar uma água-marinha no pescoço, diminui o domínio da mente consciente sobre a mente
sensitiva. Auxilia na percepção dos impulsos extra-sensoriais e ampliam a consciência. Todo esse poder e beleza atraem muitas pessoas e aumentam a demanda por joias com essa magnífica pedra.

O nome água-marinha foi dado à essa gema em virtude de sua cor azul esverdeada, semelhante à cor do mar, vem do latim “acqua marinae”. Apresenta, em sua maioria, tons claros. Porém, as mais valiosas são as azuis escuras e azuis celestes.
É uma variedade do mineral chamado berilo, seus cristais são prismáticos, de base hexagonal. A água-marinha e a esmeralda pertencem à mesma família, são silicatos de alumínio de berílio, porém, são extremamente diferentes. Enquanto a esmeralda é colorida por vestígios de cromo e vanádio, a cor da água-marinha é o resultado de impurezas de ferro. Ao contrário da esmeralda, que praticamente não fornece gemas límpidas, a água-marinha pode ser encontrada em cristais grandes e sem inclusões. Quando são encontradas, as inclusões tem a forma de hastes ocas longas, muito frequentes nos berilos. Em alguns casos, há a presença do nivelador, uma espécie de bolha de gás, com um líquido, que se move ao mexermos a pedra.
 Raramente apresentam efeitos de chatoiance ou asterismo, quando isso acontece, as gemas são cortadas e polidas em cabochões e chegam a atingir valores altíssimos.

Na joalheria, essa gema é muito apreciada pois harmoniza com todos os tipos de pele, cor dos olhos, look e estilo das mulheres. Ela é uma gema com preços acessíveis e vem se tornando cada vez mais popular. Os brincos são os mais apreciados. Cortes com facetas são muito utilizados em pingentes. Mesmo tendo essas preferências, as mulheres também apreciam e procuram, pulseiras, colares, anéis e braceletes.

É típica do Brasil e, aqui, foram encontrados os maiores exemplares e as maiores jazidas. O maior deles, com 110Kg, foi encontrado em 1920, em Minas Gerais, na cidade de Marambaia. Os estados Espírito Santo, Alagoas, Paraíba, Ceará e Rio Grande do Norte também são produtores. Atualmente, o Brasil está perdendo espaço com a diminuição da produção e quantidades extraídas, entretanto, continua em 1º lugar.
Também são encontradas em outros países como: Magadascar, Austrália, Índia, Africa do Sul, EUA, Myanmar (Birmânia), China, Quênia, Moçambique, Namíbia, Nigéria, Paquistão, Zâmbia e Zimbábue. Karur, na Índia, recentemente se tornou um dos maiores fornecedores de água-marinha. Os melhores cristais azul-escuros de água-marinha vêm de Madagascar.
Algumas minas de água-marinha da África, Madagascar e Moçambique, por exemplo, são conhecidas pela produção dessa gema com cor intensa, contudo em tamanhos menores de 5 quilates.

Cor e tratamento

Ela pode ser de vários tons de azul e azul esverdeada, de pequena a grande intensidade. 

A água marinha de cor fraca é aquecida a 400-500°C para ficar mais escura. Esse aquecimento reduz o componente Fe3+ para Fe2+, deixando a gema mais azul. Contudo, algumas pessoas preferem os tons naturais por serem mais parecidos com o azul do mar.
Essa prática é muito utilizada e devemos tomar cuidado, pois nem sempre esse tratamento é revelado. Entretanto, ele não diminui a pureza da gema e a cor obtida é permanente. O aquecimento a baixas temperaturas reduz tons verdes e amarelos.
O topázio natural e o espinélio sintético azuis são, muitas vezes, vendidos como água-marinha. O topázio pode ser de cor natural ou submetido à raio gama. Mas a água-marinha é menos densa que este (flutua no bromofórmio, enquanto o topázio afunda).
Há, ainda, os berilos verdes e amarelos que, depois de serem submetidos à tratamentos como o de aquecimento, também são comercializados como água marinha. Estima-se que mais de 90% das águas marinhas comercializadas no mercado internacional são esses berilos. Os berilos chamados maxixe, eventualmente, são tratados por irradiação, porém as cores obtidas são bastante instáveis, podendo empalidecer em poucas semanas ou permanecerem por muitos anos. Acredita-se que alguns dos fatores desta instabilidade sejam o armazenamento e a frequência de uso.

Sintéticas

A Rússia começou a produzir água marinha sintética, a partir de 1999, através do método hidrotermal, e a comercializa mundialmente. Eventualmente uma destas é vista aqui no Brasil. Como as características químicas e físicas da gema sintética são iguais as naturais, para distinguir uma sintética de uma natural deve-se realizar um exame das estruturas ao microscópio.
Os custos da produção dessa gema sintética é elevado quando comparado à relativa abundância de água-marinha.

Avaliação

A água-marinha tem excelente transparência e clareza. A intensidade da cor e a clareza das pedras são os critérios mais utilizados na avaliação. A qualidade do corte também é fator determinante no preço delas.
Mas, quanto mais azul ela for mais valiosa será, razão pela qual deve ser lapidada com a orientação cristalográfica correta, caso contrário, ficará esverdeada.
Pedras coloridas variam com a proporção de tamanho e peso e devem ser compradas por tamanho e não por quilate.

Lapidação

A água-marinha pode ser lapidada em forma facetada ou cabochão. São muito versáteis e muito apreciadas para cortes quadrados, retangulares e com formas longas. Os mais comuns são oval, almofada, pêra e redonda.
As gemas de tamanhos maiores são, frequentemente, esculpidas em forma de esculturas. A dureza e transparência dela, a tornou muito popular entre os designers, artistas e escultores. Embora a água-marinha seja dura, é também uma gema bastante frágil, que se lasca com facilidade, deve-se ter cuidado e não submetê-la a golpes súbitos.
As de menor qualidade e que não tem boa transparência são usadas nas peças de joalheria como miçangas e cascalhos.
Por ser uma gema dicróica (minerais que cristalizam nos sistemas trigonal, tetragonal e hexagonal), as lapidações são feitas, normalmente, pelo melhor ângulo de cor, ao invés do maior tamanho.

Cuidados

A água-marinha é quebradiça e sensível à pressão, por isso, o cuidado com a gema deve ser maior em relação à gemas mais resistentes. Como sempre, não deve ser utilizada quando praticar atividades físicas, manuseio de produtos de limpeza e outros produtos químicos. Para o armazenamento, deve-se colocar a joia em local protegido, separada de outras peças, em saquinhos de veludo, por exemplo, impedindo que outras peças possam riscar, trincar ou quebrar a pedra. 

A maioria das água-marinhas pode ser colocada em um limpador ultra-sônico a menos que tenham fraturas ou inclusões. Nesse caso, uma escova de dente e água quente é ideal. Você pode usar água morna e sabão também, porém se certificando se o resíduo do sabão foi retirado.