Algumas propriedades físicas do cristal de Zoisita … · octaedros paralelas ao eixo b 2 Duas...

IntroduçãoResultados experimentais

Próximas experiencias

Algumas propriedades físicas do cristal deZoisita natural

Primeiros resultados

Henry Javier [email protected]

Orientador: Prof. Dr. Shigueo Watanabe

Laboratório de Cristais Iônicos Filmes Finos e DataçãoUniversidade de São Paulo

1 de Novembro do 2006

Henry Javier Ccallata Algumas propriedades físicas do cristal de Zoisita natural

Conteúdo

1 IntroduçãoBreve historiaCaracterísticas FísicasEstrutura

2 Resultados experimentaisAnálise da amostra naturalTermoluminescência - TLRessonância Paramagnética Eletrónica - EPR

3 Próximas experienciasMedidas complementares

Conteúdo

Breve historiaCaracterísticas FísicasEstrutura

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IntroduçãoAlguns dados históricos da Zoisita

Descoberta em 1805 por Werner emSaualpe, Carinthia - ÁustriaEtimologia: Barão AustríacoSegismund Zois (1747-1819)Naturalista e Mineralogista.Variedade: Tanzanita usada comogema. Atualmente muito valorizada nosmercados internacionais.

IntroduçãoCaracterísticas Físicas

Ca2Al3(SiO4)(Si2O7)O(OH)Classe: Silicatos - Sorosilicatos, Grupo: EpidotoDensidade: 3,2 e 3,4 g/cm3

Dureza: 6 - 7Impurezas comuns: Fe, Mn, Mg, Cr, Ti, Ca, Na, V, Sr.Thulita = cor de rosa (Mn2+)Tanzanita = azul (Cr, Sr)Pedras metamórficas - alta pressão e alta temperatura.

IntroduçãoEstrutura cristalina da Zoisita (Fesenko et al. (1956), Dollase (1968))

1 Possui infinitas cadeias deoctaedros paralelas aoeixo b

2 Duas posicões octaédricasdistintas M1,2 e M3,ocupadas geralmente peloAl (M1,2) e Al ou Fe3+

(M3). As cadeias deoctaedros estão ligadospor tetraedros SiO4 (T3) egrupos Si2O7 (T1 e T2)nas direcões a e c.

3 O Ca ocupa A1 e A2Henry Javier Ccallata Algumas propriedades físicas do cristal de Zoisita natural

Análise da amostra naturalTermoluminescência - TLRessonância Paramagnética Eletrónica - EPR

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Difração de raios XComparação com o difratograma padrão (Lab. de Cristalografia do IFUSP)

O difratogramaexperimental temoutros picos quenão fazem partedo difratogramapadrão

Fluorescência de raios XAnálise composicional da amostra natural (LCT da Escola Politécnica da USP)

1 Compostosprincipais: SiO2,Al2O3, CaO.Existem duasimpurezassignificativas:Fe2O3 e MgO.

2 Outroscompostos estãoem < de 1%

Termoluminescência da amostra naturalCurva de emissão1

A amostra naturalapresenta dospicos de altatemperatura, em435 oC e outropróximo aos 500oC.

1Todas as leituras TL foram feitas com uma taxa de 4 oC.s−1

Termoluminescência da amostra naturalcom diferentes doses de radiacão γ

O pico de baixa temperatura ao redor de 145 oC crescerapidamente

TL da amostra natural + doses de radiação γMudança de temperatura dos picos 1 e 2 com relação à dose

TL da amostra natural + doses de radiação γIntensidade dos picos TL (1 e 2) em função da dose de radiação

Tratamentos térmicosRoteiro experimental

Organização da experiencia

A amostra natural foi submetida a tratamentos térmicos de500, 600, . . . , 900 oCSeguidamente todo o conjunto foi submetido a doses deradiação entre 10 Gy e 20 kGyFoi levantada a curva de emissão TL para cada tratamentotérmicoAnálise dos novos picos TL com relação aos diferentestratamentos térmicos e também às doses de radiação

Tratamentos térmicosCurvas de emissão

TT500 oCTT600 oCTT700 oCTT800 oCTT900 oC

Tratamentos térmicosAnálise dos picos TL

1 Pico 1150− 160oC

2 Pico 2195− 205oC

3 Pico 3230− 300oC

1 Pico 1150− 160oC

2 Pico 2195− 205oC

3 Pico 3230− 300oC

1 Pico 1150− 160oC

2 Pico 2195− 205oC

3 Pico 3230− 300oC

1 Pico 1150− 160oC

2 Pico 2195− 205oC

3 Pico 3230− 300oC

1 Pico 1150− 160oC

2 Pico 2195− 205oC

3 Pico 3230− 300oC

1 Pico 1150− 160oC

2 Pico 2195− 205oC

3 Pico 3230− 300oC

Tratamentos térmicosEfeito dos tratamentos térmicos na Zoisita (levantamento para uma dose de 1kGy)

Cinética dos picos TLMétodo Tm − Tstop

Amostra selecionada: Zoisita natural + TT de 600 oC por 1h.(Dose γ de 1kGy)

Espectro EPR da amostra naturalirradiadas com 50, 100, 300, 600 e 1000 Gy

Próximas experienciasMedidas complementares

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Medidas e análises complementares

1 Tm - Tstop para amostra com TT de 700 oC irradiada com 2kGy.

2 Deconvolução das curvas de emissão.3 Cálculo da energia de ativacão E e o fator de freqüencia s.4 Medidas de EPR para diferentes tratamentos térmicos.5 Medidas de refletancia e absorção óptica.6 Datação pelo método de tracos de fissão em cristais

naturais (E.A.C. Curvo et al. Rad. Meas. 20052)

2On epidote fission track datingHenry Javier Ccallata Algumas propriedades físicas do cristal de Zoisita natural

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