CONHECENDO ALGUNS PIGMENTOS MINERAIS DE MINAS GERAIS PARTE II

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1 28 de junho a 1º de julho de 2004 Curitiba-PR 1 CONHECENDO ALGUNS PIGMENTOS MINERAIS DE MINAS GERAIS PARTE II A. R. P. Pereira, J. A. S. Oliveira, M. J. S. F. da Silva, O. M. de Sousa, J. O. Saturnino. Av. Antônio Carlos, Pampulha. ICEx- Depto de Química CEP Belo Horizonte/MG Universidade Federal de Minas Gerais RESUMO A crescente conscientização ecológica vem buscando uma reutilização de material natural, no presente caso enfatizando os pigmentos minerais. Esses têm sido empregados desde a pré-história para obtenção de cores diversas, técnica que vem sendo resgatada pela arte contemporânea. Visando a aplicação dos pigmentos em cerâmica, um lote de amostras de cores rosa claro, vermelho e roxo foi investigado quanto à sua composição química. A análise por difração de raios X mostrou como principais minerais constituintes talco, ilita, caulinita e hematita. A microscopia eletrônica confirmou a presença desses minerais, e a fluorescência forneceu dados semi-quantitativos dos principais elementos como ferro, alumínio, silício, magnésio e titânio. A análise térmica apresentou pequena perda de massa até 200 C, atribuída à umidade, evidenciando a desidroxilação de silicatos e transformações de fases até 800 C. Palavras-chave: Pigmento, pigmento natural, pigmento mineral INTRODUÇÃO Os pigmentos têm sido utilizados pelo homem desde a Pré-história na obtenção de toda variedade de cores (1). Os pigmentos naturais podem ser de três tipos: minerais, vegetais ou animais. A principal fonte dos pigmentos minerais utilizados pelos artistas é o solo. Entretanto, com o avanço tecnológico têm sido utilizados, com uma freqüência maior, pigmentos sintéticos devido à facilidade oferecida quanto à obtenção e preparo. Mas, com a crescente conscientização ecológica ocorreu a redescoberta dos pigmentos naturais minerais. O objetivo deste trabalho é realizar um estudo quanto à sua composição química, empregando um lote de amostras coletado em Minas Gerais (2), visando a aplicação em cerâmica. MATERIAIS E MÉTODOS As amostras de pigmentos naturais minerais foram coletadas na região das cidades de Belo Vale Itabirito (MG), apresentando cores variadas. Para facilitar o estudo, as amostras foram divididas em lotes que formam nuances de cores. O lote em estudo apresenta as cores rosa-claro, vermelho e roxo. As composições de cada material foram determinadas por difração e fluorescência de raios-x, identificando os minerais e os elementos presentes. A técnica de microscopia eletrônica de varredura

2 28 de junho a 1º de julho de 2004 Curitiba-PR 2 (MEV) foi empregada para caracterização morfológica. Através da análise térmica foi acompanhado o comportamento térmico das amostras até 800 C. RESULTADOS E DISCUSSÕES As amostras constituintes deste lote em estudo foram examinadas por difração e fluorescência de raios-x. Os resultados estão apresentados nas tabelas I e II. Tabela I Composições das amostras em estudo Pigmento Principais elementos Minerais predominantes Rosa-claro Si, Fe, Al, Mg, Ti Caulinita, talco, ilita Vermelho Si, Fe, Al, Mg, Ti Caulinita, hematita, talco Roxo Si, Fe, Al, Mg Caulinita, hematita, talco Os pigmentos em estudo apresentaram múltiplas fases cristalinas, como esperado para amostras naturais (3). Os óxidos de ferro são os principais agentes pigmentantes do solo brasileiro. Mesmo estando em pequenas quantidades podem determinar cores bastante intensas (4). Tabela II Resultados semi-quantitativos fornecidos por fluorescência de raios-x Pigmento Compostos identificados (%) Rosa-claro Al 2 O 3 (25,467); SiO 2 (62,720) ; K 2 O (7,170); FeO (3,086); MgO (0,699); TiO 2 (0,364) Vermelho Al 2 O 3 (35,705); SiO 2 (40,333) ; K 2 O (0,407); FeO (22,089); TiO 2 (1,466) Roxo Al 2 O 3 (14,647); SiO 2 (18,544720) ; K 2 O (1,963); FeO (63,709); MgO (1,136) A microscopia eletrônica de varredura confirmou a presença dos minerais identificados por difração de raios-x, como mostrado na figura 1. A análise térmica apresentou pequena perda de massa até 200 C, atribuída à umidade. Apenas na amostra vermelha foi observada a desidroxilação da caulinita (A) (formação de metacaulinita), com a presença de um pico endotérmico em 524,5 C (5), como observado na figura 2. 2 SiO 2.Al 2 O 3.2H 2 O Caulinita 2 SiO 2. Al 2 O H 2 O (g) (A) Metacaulinita

3 28 de junho a 1º de julho de 2004 Curitiba-PR 3 Este fato está relacionado à quantidade de caulinita presente nas amostras. Para análise termogravimétrica essa mesma amostra apresentou uma perda de massa em torno de 13%, aproximando-se ao valor teórico da caulinita (13,9%) (5). Figura 1 Imagens obtidas por MEV para o pigmento Rosa-claro 0,5 0,4 0,3 T 0,2 DTA/(uV/mg), 0,1 524,5 o C Temperatura/ o C Figura 2 Curva DTA para a amostra vermelha

4 28 de junho a 1º de julho de 2004 Curitiba-PR 4 CONCLUSÃO Os pigmentos minerais em estudo apresentam composições de variadas estruturas cristalinas, sendo compatível com a de minerais comuns em solos. Através da difração de raios-x foram identificados como principais minerais caulinita, talco, ilita e hematita. Esses minerais foram confirmados através da microscopia eletrônica de varredura, que forneceu imagens onde foram observadas as suas estruturas. As amostras em estudo apresentaram pequena perda de massa até 800 C, sendo que na amostra vermelha ficou bem evidenciada a desidroxilação de silicatos (formação de metacaulinita). Além da caracterização fisico-química dos pigmentos, este trabalho vem desenvolvendo a quantificação dos metais identificados, bem como um tratamento térmico das amostras. REFERÊNCIAS 1. R. L. Feller,Ed., Artist s Pigments A Handbook of Their History and Characteristics, vol. I, (1986), p J. A. S. Oliveira, A. R. P. Pereira, O. M. Sousa, J. O. Saturnino, Anais do 47 o Congresso Brasileiro de Cerâmica, João Pessoa- PB, 1 (2003), p A. R. P. Pereira, J. A. S. Oliveira, O. M. Sousa, J. O. Saturnino, L. C. Nascimento, Anais da 25 a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química, Poços de Caldas MG, 1 (2002), p E. Murad, J. H. Johnston, Iron Oxides and Oxyhydroxides, in: Mossbauer Spectroscopy applied to Inorganic Chemistry, G.J.Long, Ed., 2 (1987), p B. S. Carneiro, R. S. Angélica, T. Scheller, E. A. S. de Castro, R. F. Neves, Cerâmica, 49 (2003), p KNOWING A FEW MINERAL PIGMENTS FROM MINAS GERAIS PART II ABSTRACT The ever-growing ecological awareness seeks to reuse natural material, in this case emphasizing mineral pigments. These have been used since pre-historic times to obtain various colors, a technique being recovered by modern art. Regarding the application of ceramic pigments, light pink, red and purple sample lot was investigated in relation to chemical composition. Analysis by X-ray diffraction showed talcum, illita, caulinite, and hematite as the main minerals present. Electronic microscopy confirmed the presence of these minerals, and fluorescence supplied semi-quantitative data of the main elements, such as iron, aluminum, silicon, magnesium, and titanium. Thermal analysis presented a small loss of mass up to

5 28 de junho a 1º de julho de 2004 Curitiba-PR C, attributed to humidity, thus evidencing silicate desidroxilation and phase transformation up to 800 C. Key-words: Pigment, Natural Pigment, Mineral Pigment.

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