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Brenda Viana Felipe Borges Lucas Ferrão MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA MEV-EDS Salvador-Ba 2017 Resumo A principal função de um microscópio é ampliar o que não é sensível à visão humana. Microscópios ópticos usam a luz visível ou ultravioleta para iluminar o objeto e possuem aumento de até 2.000 vezes. Todavia ainda existe o microscópio eletrônico de varredura (MEV) que fornece imagens virtuais em tons de cinza que refletem a variação da energia emitida pelos elétrons do material analisado, com alta resolução e ampliação de até 300.000 vezes. EDS, ou espectrometria de energia dispersiva de raios-x, é um acessório do MEV que mede o comprimento de onda liberado pelos elementos químicos da amostra, sendo assim possível identifica-los. De forma geral, o MEV é constituído de uma coluna ótico-eletrônica, que consiste num canhão de elétrons, um sistema a vácuo e os detectores de sinais. O canhão emite um feixe eletrônico no sistema a vácuo onde fica a amostra, liberando os elétrons da mesma, estes são identificados pelos detectores e geram na imagem detalhes composicionais e tridimensionais da superfície analisada. Perante outros métodos, as vantagens do aparelho estão relacionada ao seu limite de detecção (até 1%), o aumento de até 300.000 vezes e sua alta resolução. A desvantagem é a análise química que embora extremamente precisa só ocorre em pontos específicos da amostra. O MEV vem tendo uma aplicação cada vez mais diversificada em diversas áreas, em especial na geologia onde há aplicação direta em descrições mineralógicas e petrográficas de maior detalhe. O escopo desse trabalho envolve a descrição de uma amostra de gabro utilizando o MEV, bem como uma abordagem teórica sobre o funcionamento do aparelho. A metodologia utilizada na confecção desse trabalho envolve pesquisas bibliográficas a cerca do método analítico; visita a CPRM para acompanhar os processos de preparação de amostra; descrição macroscópica realizada no laboratório de mineralogia do Instituto de Geociências (UFBA); realização da analise utilizando o MEV-EDS do Instituto de Física Nuclear (UFBA); analises e discussões acerca dos resultados obtidos. PALAVRAS CHAVES: MEV-EDS, MICROSCOPIA, GABRO. INTRODUÇÃO A principal função de qualquer microscópio é ampliar o que não é sensível à visão humana, objetos e estruturas de dimensões muito pequenas, aparentemente invisíveis a olho nu, podem ser facilmente observados através de auxílios ópticos. A lupa é o mais antigo e ainda utilizado atualmente, seguida pelo microscópio óptico que ilumina o objeto com luz visível ou ultravioleta. À medida que se avança no meio cientifico e tecnológico os métodos de ampliação vão sendo aprimorados. Microscópios ópticos convencionais estão limitados a um aumento de até 2.000 vezes, essa resolução pode ser ampliada utilizando um comprimento de onda menor que a luz visível sobre o objeto. MEV é um equipamento de alta resolução e ampliação, podendo ampliar até 300.000 vezes determinado objeto de forma bastante precisa. O aparelho fornece como resultado imagens virtuais que refletem a variação da energia emitida pelos elétrons do material analisado. Como resposta a essas variações de energia, o aparelho gera uma imagem em tons de cinza. O MEV é um dos mais versáteis instrumentos disponíveis para a observação e análise de características microestruturais de objetos sólidos. A principal razão de sua utilidade é a alta resolução que pode ser obtida quando as amostras são observadas; valores da ordem de 2 a 5 nanômetros são geralmente apresentados por instrumentos comerciais, enquanto instrumentos de pesquisa avançada são capazes de alcançar uma resolução melhor que 1 nm (NAGATANI et al. 1987). EDS, ou espectrometria de energia dispersativa de raios-x, é um acessório do MEV essencial na caracterização microscópica de materiais. De forma sucinta, um feixe eletrônico excita os elétrons em determinado campo do mineral, através dele é possível medir o comprimento de onda da energia liberada pelos elétrons ao retornarem ao estado inicial. Como cada elemento libera energia com um comprimento de onda especifico, é possível descrever a composição química em cada ponto onde o feixe é lançado. Em 1935, foi descrita a concepção do Microscópio eletrônico de varredura por M. Knoll, todavia só foi construído em 1938 por Von Ardene, que adaptou bobinas de varredura a um microscópio de transmissão. No entanto, o primeiro MEV utilizado para observação de amostras só foi construído em 1942 nos laboratórios da RCA e descrito por Zworykin e colaboradora, onde foi utilizado um detector de elétrons secundários de 50 volts, produzindo uma queda de voltagem no registor e enviada a uma tela de televisão para visualizar a imagem, a resolução obtida foi de 1μm (ZWOR YKIN et al., 1942). O grupo ainda contribuiu ao usar um tubo multiplicador de elétrons para amplificar a corrente de emissão secundária vinda da amostra. Everhart e Thornley em 1960 empregaram um cintilador para converter os elétrons em luz, sendo transmitidos a um fotomultiplicador (EVERHART; THORNLEY,1960). Em 1965 o primeiro instrumento comercial, modelo Stereoscan, foi produzido pela empresa Cambridge Scientific Instrument, desde então muitas técnicas foram adquiridas como criofratura, sombreamento de metal, fixadores, resinas de epóxi araldite etc. além de possuírem uma estrutura digital que permite o armazenamento da imagem de forma temporária para observação ou transferência para outros locais. O Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) se tornou um instrumento imprescindível nas mais diversas áreas: eletrônica, geologia, ciência e engenharia dos materiais, ciências da vida, etc. Em particular, o desenvolvimento de novos materiais tem exigido um número de informações bastante detalhado das características microestruturais só possível de ser observado no MEV. Podemos afirmar que onde haja um grupo de desenvolvimento de materiais, há a necessidade de um MEV para as observações microestruturais (Maliska,). Na geologia e em outras áreas das geociências, o MEV tem aplicação direta em descrições mineralógicas e petrograficas de maior detalhe, em especial na identificação de minérios. Onde é possível analisar composição química e mineralógica de determinada rocha e identificando possíveis anomalias de elementos químicos de interesse de estudo. Sendo bastante utilizado no meio acadêmico e presente em varias universidades do Brasil e do mundo. O escopo desse trabalho envolve a descrição de uma amostra de gabro utilizando o MEV. A amostra foi coletada pelo geólogo Mauricio Huttner na região mais central do Cratón São Francisco na porção mais Sul de Itiúba-Ba, e está sendo utilizada como material de estudo em sua tese de mestrado. Consiste numa pesquisa bibliográfica a cerca do microscópio eletrônico de varredura, em especial o MEV-EDS. Tendo inicialmente uma abordagem conceitual e histórica do aparelho, bem como seu mecanismo de funcionamento. Além disso, será mostrado todo o processo metodológico que envolve desde a preparação de amostra até o uso do método propriamente dito. Com a finalidade de esclarecer o que é o MEV-EDS, bem como sua importância no ramo cientifico, em especial na geologia. METODOLOGIA De forma geral, o MEV é constituído de uma coluna ótico-eletrônica, que consiste num canhão de elétrons, um sistema a vácuo e os detectores de sinais. Nesta coluna, o canhão é utilizado para produzir um feixe eletrônico de diâmetro muito pequeno com energia e quantidade suficientes para serem detectados pelos sensores do aparelho. Esse feixe é gerado através do aquecimento de um filamento de tungstênio numa voltagem de até 300 KV, aumentando a energia dos elétrons que serão conduzidos pelas lentes eletromagnéticas condensadoras que diminuem o diâmetro do feixe direcionando-opara o sistema a vácuo. Localizada no sistema a vácuo, a amostra interage com o feixe eletrônico. Essa interação pode gerar: elétrons retroespalhados (BSE), que colidem com a amostra e são refletidos; elétrons secundários (SE) que são removidos da amostra quando o feixe incide sobre ela; elétrons Auger; fotoelétrons; raios-x característicos e catodo luminescência. Os detectores identificam os elétrons SE e BSE, que oferecem detalhes sobre a topografia da amostra e diferenças composicionais, respectivamente. O detector de dispersão de energia (EDS) detecta os raios-x fazendo uma analise qualitativa e quantitativa da amostra, identificando os elementos maiores e menores, com percentuais dados em peso, em diferentes fases da amostra e com limite de detecção de até 1%. MEV é um método não destrutivo, que comparado com outros métodos analíticos possui uma grande vantagem que é a visualização de uma imagem tridimensional que possibilita observar a morfologia do material. Com seu alto nível de detecção, a imagem gerada da amostra tem uma ótima resolução. O EDS faz uma analise quantitativa e qualitativa dos elementos presentes na amostra, sendo possível realizar uma correlação entre a composição química e a morfologia da amostra e obter um mapa composicional mostrando como cada elemento varia sua concentração o longo da amostra. Sua desvantagem esta associada ao método apenas analisar os minerais presentes em pontos específicos na lamina da rocha, ou seja, embora muito precisos sejam os percentuais encontrados não representam a rocha como um todo. Perante aos microscópios óticos que alcançam um aumento de até 2.000x, sua grande vantagem está na capacidade de aumento de até 300.000x. O microscópio eletrônico de transmissão (MET) é um aparelho similar ao MEV, todavia apresenta uma maior capacidade de aumento, a vantagem do MEV é o custo mais barato exige uma preparação de amostra mais simples, visto que no MET a lamina deve ter uma espessura bem especifica. O MEV-EDS custa em torno de USS 300.000. A metodologia utilizada na confecção desse trabalho envolve pesquisas bibliográficas a cerca do método analítico; visita a CPRM para acompanhar os processos de preparação de amostra; descrição macroscópica realizada no laboratório de mineralogia do Instituto de Geociências (UFBA); realização da analise utilizando o MEV-EDS do Instituto de Física Nuclear (UFBA); analises e discussões a cerca dos resultados obitidos. LABORATORIOS E CUSTOS DE ANALISES As tabelas 1 e 2 se referem aos equipamentos e software: Microscópio Eletrônico de Varredura da Marca JEOL, modelo 6010LA; Acessório para análise química por EDS marca Jeol modelo EX-94410T1L11. Além dessas duas universidades, também foi feito um levantamento de custos em laboratórios fora do Brasil e os resultados encontrados mostram um valor mais elevado no exterior. O primeiro laboratório analisado foi o American Assay Laboratories (AAL), que fica localizado no estado de Nevada nos EUA, onde há uma grande produção de ouro e outros metais preciosos e por isso esse laboratório é especializado nesse tipo de análise. Eles utilizam um MEV da marca Aspex Express e cobram um valor de 150,00 dólares para a preparação da amostra e mais 150,00 dólares por hora de análise no equipamento. O outro laboratório analisado foi o Semtesting e fica localizado em Denver, EUA. Lá é necessário que a amostra já chegue pronta pra analise e é cobrada uma taxa de 200,00 dólares por hora. Na UFBA encontra-se disponível, do aparelho utilizado pela equipe, um equipamento da marca Shimadzu SSX550 no instituto de química, o qual possui 16 anos na instituição e encontrava-se quebrado durante três anos, voltando à operação em 2016. Entretanto, há diversas dificuldades para o uso desse aparelho, como, o técnico responsável não possui conhecimento adequado para o manuseio da máquina, pois a área de atuação dele é o DRX, e ele não tem muita experiência com o MEV; o laboratório frequentemente está sem nitrogênio, elemento necessário para o funcionamento do detector EDS. O equipamento utilizado pela equipe foi um JEOL JMS6610LV que fica localizado no LAMUME, no instituto de física nuclear, UFBA. Esse Microscópio Eletrônico de Varredura esta instalado e em funcionamento desde 2012, quando foi adquiridos no edital PROINFRA 01/2011, onde foi aprovado recursos para a aquisição de um Microscópio Eletrônico de Transmissão de 200 kV, equipado com dispositivo para varredura, difração de elétrons, EDS e EELS. Recursos aprovados na ordem de R$ 5.600.000,00 (CT-INFRA 2005, 2008, 2011). O MEV é operado pelo técnico Tenílson da Silva, mestre em física e assistente administrativo da UFBA. Quanto aos usuários, estatísticas de utilização do laboratório entre 2012 e 2015 mostram que foram atendidas 250 requisições para análise de 2.200 amostras, vindas de pesquisadores da UFBA (81%), UNEB (8%), UFRB (5%), além de outras instituições de ensino superior e do setor privado. Os maiores utilizadores vêm da área de Química (51%), seguidos pelos das Engenharias (27%), Geociências (9%), Biociências e Física (6% cada). A análise feita pelo grupo foi marcada no dia 18/05/2017 para o dia 06/06/2017 às 11 horas da manhã, com o próprio Tenílson. Foi necessária fazer apenas uma visita ao laboratório, houve uma boa receptividade por parte do laboratório, não havendo nenhum tipo de complicação ou transtorno. PREPARAÇÃO DE AMOSTRA Para o estudo no microscópio petrográfico e a análise geoquímica no MEV-EDS é preciso preparar lâminas delgadas metalizadas da rocha de interesse, este processo foi observado numa visita técnica aos laboratórios do Serviço Geológico do Brasil (CPRM) em Salvador-BA. O tamanho e a preparação da amostra dependerão de uma análise macroscópica da rocha, já que possui relação direta com o tamanho de seus grãos, porosidade, lineações e foliações. Visto que a análise do MEV é realizada em lâmina, a área a ser estudada estará limitada a esta, portanto a região a ser escolhida deve ser condizente com o interesse do trabalho. Para que o mesmo obtenha bons resultados, deve-se optar por regiões não contaminadas e livre de deformações. A serra da máquina metalográfica produz deformações de diâmetros três vezes maiores que o do seu abrasivo, assim, como o objetivo é tornar a superfície da amostra o mais plana possível, durante o processo de confecção da lâmina, a rocha é submetida a vários processos de corte e polimento. Este último foi realizado com o auxílio de um microscópio petrográfico, uma máquina de politriz, carbeto de silício malha 320 e 600, e pó de alumina (1 µm e 0.3 µm). É necessário ainda, que a amostra seja condutora, para que haja interação da mesma com o feixe eletrônico, além disso, a metalização de sua superfície intensifica o nível de emissão de elétrons, tornando a construção da imagem mais fácil (GOLDSTEIN et al.,1992). Para isso foi feita a deposição (sputtering) de íons metálicos de ouro (Au), onde as lâminas são postas em uma câmara com pressão variando de 0,1 a 0,05 mbar, os íons de ouro são bombardeados com átomos de um gás inerte, que serão por fim depositados sobre a amostra. A primeira etapa consiste no corte da amostra, esta deve ter uma dimensão reduzida, adequada para o manuseamento da máquina de corte metalográfica semelhante a da figura 4. Depois de cortadas em um tamanho retangular e pequeno, esta amostra deverá ser polida numa politriz com o auxílio de carbeto de silício, primeiro é utilizado o de malha 320 (mais grosso) e depois o de 600, com a finalidade de uma superfície lisa e sem irregularidades. Este procedimento requer água para limpeza dos grãos removidos da rocha tanto de sua superfície quanto da superfície do disco da politriz, assim a mesma é levada à estufa de secagem e esterilização (figura 8) e permanece lá até que a mesma esteja seca e limpa. Foto 4: Maquina de corte metalográfica Figura 8: Estufa de secagem esterilização Arotec250(Fonte: site do fabricante) Arocor Solab 180 (Fonte: site do fornecedor) Em seguida, o lado da rocha polida é colada na lâmina de vidro numa mistura de proporção 7 de resina epóxi para 1 de endurecedor, para aquelas porosas e/ou fragmentadas faz-se a impregnação na resina. A secagem da cola deve durar 24 horas. Nesta etapa, a rocha colada à lâmina será levada à Cortadora metalográfica novamente, desta vez é feito um corte mais rente à lâmina, depois é encaminhada à politriz, onde o processo anterior se repete, sendo desbastada utilizando o carbeto de silício (malha 320 e 600) até 0,03 mm com o auxílio de um microscópio petrográfico para a verificação da qualidade da lâmina. Por fim, a lâmina pode ser finalizada com Balsamo do Canadá e é coberta por uma lamínula ou como utilizado na CPRM, é novamente polida agora numa solução de água e pó de alumina de 1 µm e 0,3 µm para dar mais brilho as fases presentes. Pode ser utilizada a máquina da figura 9, ou da figura 10 na qual é possível fazer o procedimento com 4 lâminas de vez. Figura 9: Politriz Arotec Aropol 2V (Fonte: Figura 10: Politriz de 4 lâminas Struers Labopol 35 site do fabricante) (Fonte: site do fabricante) Depois de pronta, a amostra deve ser tornada condutora artificialmente, deste modo, películas micrométricas metálicas ou de carbono são precipitadas à vácuo na superfície dos minerais dessas lâminas, sendo as metalizadas de ouro melhores para o MEV por ser um condutor de elétrons mais eficiente. Ao depositar as partículas de ouro, é possível ver um feixe de luz rosa, como na figura 11. O resultado final da lâmina está evidenciado na figura 12. Figura 12: Lâmina petrográfica metalizada de ouro (Brenda Viana, este trabalho) Figura 11: Precipitação de partículas micrométricas de ouro na máquina metalizadora (Brenda Viana, este trabalho) RESULTADOS Na primeira etapa, analise macroscópica, observou-se que a amostra tratava-se de uma rocha com uma cor escura verde acinzentada, com índice de coloração mesocrática, holocristalina com grau de visibilidade faneritica média, equigranular, com grãos variando de 1 a 5mm. A amostra tem dimensões de aproximadamente 5cm de largura, 8cm de comprimento por 3cm de altura. Com massa de 256,5g ± 0,1g e densidade 2,89 g/cm3. A rocha foi fracamente atraída pelo imã. Foram identificados minerais como plagioclásios, piroxênios, e minerais acessórios como pirita e um mineral branco prismático que não foi possível identificar, sendo visto somente com a estereoscópio. A segunda etapa foi a de identificação microscópica, com o auxílio do microscópio ótico no laboratório de matalogênese, sob a orientação do geólogo Mauricio Hutner. Durante esse processo, percebeu-se que a amostra estava bastante alterada devido a ação do intemperismo, o que dificultou a identificação dos minerais. Este processo foi realizado depois da metalização da amostra o que também pode ter dificultado a análise. Entretanto foi possível identificar alguns minerais como plagioclásios, piroxênios, apatita, (figura 7) e minerais opacos. Figura 3 Durante a análise realizada no laboratório, com o auxílio de Maurício Huttner e o técnico Tenilson da Silva, a lâmina foi fixada em uma bandeja removível do equipamento com uma fita dupla face, e uma outra fita de carbono foi presa sobre a lâmina e o equipamento para facilitar a condução de elétrons, em seguida a lâmina foi introduzida no aparelho e foi necessário esperar um tempo até que o vácuo fosse criado em um compartimento externo, para que não fosse preciso criar um vácuo em toda a máquina. Começando a análise foram buscadas as diferentes fases minerais aparentes, visto que é possível ‘’caminhar’’ com a câmera sobre a superfície da amostra, podendo aumentar ou diminuir o zoom de acordo com o interesse e objetivo dos pesquisadores. Esta busca não seria possível sem uma base de mineralogia ótica para reconhecer a diferença mineralógica dos componentes da lâmina. De acordo com as análises macroscópica e microscópica -realizada em um microscópio petrográfico – feitas anteriormente à deste método, houve uma atenção maior ao buscar minerais acessórios como Ilmenita, Titanita e Badeleita, além de buscar minerais como Apatita e Piroxênios afim de poder obter dados de sua composição química e classificar este último. Houve também um interesse em obter diferentes ‘tiros’ de elétrons em áreas que foram identificadas como pertencentes do grupo do Plagioclásio, visto que este apresenta um zoneamento composicional, representando uma solução sólida entre Albita, Anortita e Ortoclásio. Como produto da análise, foi obtida em CD, tabelas (figura 1) e gráficos (figura 2) que dão a porcentagem em íons de cada elemento presente para cada espectro obtido, dez imagens das áreas em que foram realizadas os tiros de elétrons, cinco com a sinalização dos mesmos em preto e branco e cinco sem, dois arquivos do mapa de composição química (figura 5), onde se tem diferentes cores para abundância dos diferentes elementos presentes Para o tratamento de dados, foram utilizadas as tabelas com sua porcentagem em massa de íons, além dos gráficos e imagens de mapa composicional e tiros de elétrons para complementar os cálculos químicos e estruturais realizados. Estes últimos foram feitos por meio de planilhas no Excel, fornecidas pela docente Débora Rios, as imagens utilizadas para exemplificar é do espectro 23, correspondente ao mineral Albita. A primeira etapa consiste em transformar os dados da massa (Wt%) que foram fornecidos pelo MEV em íons (figura 1) em para óxidos, bastando induzir os valores no campo destinado ao cálculo. Depois que convertidos, os valores Wt(%) dos óxidos foram recalculados para 100%, visto que a planilha obtida possuía um erro de cálculo de porcentagem. Figura 1: Tabela de composição química em íons do espectro 23 Corrigidos, são jogados nas planilhas de cálculo estrutural específicos para cada grupo de minerais, para isso é preciso ter as formulas químicas dos possíveis minerais a serem encontrados, assim foram utilizadas as planilhas dos Piroxênios para aqueles ricos em Fe e Mg, o dos Feldspatos (figura 3) para os ricos em Ca e Na, a dos fosfatos para a Apatita, e do Espinélio e mica para a ilmenita e mica respectivamente. As planilhas fazem os cálculos automaticamente, basta introduzir os valores de suas massas em porcentagem na linha de seu respectivo óxido(tabela 1) no final, ela apresenta a fração molar (tabela 1) de cada elemento e no caso das planilhas do piroxênio e feldspato, o resultado do mineral. Óxidos Wt% FeO 0,506397 SiO2 67,07231 Elemento Fração Al2O3 20,49589 Si 2,945 K2O 1,124746 Al 1,061 CaO 2,126189 Fe 0,019 Na2O 8,674471 Na 0,738 K 0,063 Ca 0,100 Como Exemplo, obeve-se o seguinte resultado para o espectro 23: 81,915% Albita, 6,988% Ortoclásio, 11,097% Anortita de formula Na0,738Ca 0.1 K0,063Al1.061Si 2.945O8. Para os outras minerais que não foram encontrados, como a Ilmenita, Titanita, Zircão e Apatita, foi utilizado como base os dados disponíveis na plataforma digital online Web Mineral, onde a massa dos minerais em Wt(%) são fornecidos em íons e em óxidos, possibilitando uma comparação e identificação de diversos minerais. Tabela 1: Óxidos Albita (Wt%) e suas frações molares Como resultado do grupo dos Plagioclásios, encontrou-se um equilíbrio entre Anortita e Albita, que possuíram na maioria dos espectros valores semelhantes, com exceção de três em que havia ausência de Sódio, indicandofases cálcicas, além do Ortoclásio. Todos resultados encontrados para os Piroxênios indicaram o mineral Ferrossilita. Ainda foram encontrados minerais como Apatita, Zircão, Titanita, Ilmenita e Mica, alguns deles possuía impurezas, podendo ser consequência da alteração por hidrotermalismo. Como erro analítico, foi encontrado em uma das imagens (figura 6), espectros com uma quantidade muito alta de ouro (figura 7), devido a feições similares a ranhuras, acredita-se o ouro depositado na preparação da lâmina tenha se depositado de forma desigual naquela região. Para confirmar este erro seria necessário realizar a análise novamente com uma lâmina coberta por carbono. CONCLUSÕES Neste trabalho foi utilizado o método analítico do microscópio eletrônico de varredura para analisar uma amostra de rocha. O método consiste na formação de uma imagem eletrônica de varredura gerada a partir da emissão de feixes de elétrons por um filamento capilar de tungstênio, mediante a aplicação de uma diferença de potencial que pode variar de 0,5 a 300 KV. A partir desse procedimento e da utilização do EDS para obter os resultados em cátions, observou-se a presença dos seguintes minerais Ilmenita (Fe2+2,576 Fe3+ -1,305 Mn 0,075 Ti1,652 O3 2,576, espectro 7), Ferrossilita (Fe2+0,687Fe3+0,595Ca0,0132+Mg0,6Al0,805Si1,3O6, espectro 21), Anortita (Na0.14Ca1.033Al1.796Si2.069O8, espectro 12), Mica (K0,4520Al0,988[Al0,988Si3,135O10](OH)2, espectro 26), Albita (Na0,738Ca 0.1 K0,063Al1.061Si 2.945O8, espectro 23), Apatita (Ca9,931P5,887 O12 (OH)0.797F0.043Cl1,160, espectro 24), Ortoclásio (K2,520Na0,090 Al0,977 Fe0,028Si2.601 O8, espectro 27), Zircão e Titanita. A partir desse resultado concluiu-se que a amostra trata-se de um gabro. O presente trabalho cumpriu com os objetivos propostos com êxito. Através dele foi possível aprender sobre o método analítico, antes desconhecido por todos da equipe, e ainda aplica-lo na prática. Isso foi de grande proveito, visto que em outras matérias não é possível esse contato com métodos analíticos, sendo assim, esta é uma oportunidade ímpar. Quanto a análise da amostra e o tratamento de dados, também foram bastante importantes, agregando conhecimentos em diversas áreas como petrologia e geoquímica. Para os próximos seminários, seria interessante uma visita da turma ao local aonde foi coletada as amostras, ou a turma mesmo coleta-las, pois dessa maneira o trabalho ficaria mais completo, agregando conhecimentos de campo. REFERENCIAS Dedavid B.A, 2007. Microscopia eletrônica de varredura, Aplicações e preparação de amostras. p. 10-13. Duarte L.C., Juchem P.L., Pulz G.M., Chodur N., 2003. 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ANEXOS USP: TAXA DE SERVIÇOS DQ e Membros do Projeto FAPESP (Processo: 04/09320-9) Outras Instituições de Ensino Empresas Processamento de 01 amostra - R$20,00 R$20,00 Porta-amostra (stub) R$3,00 / unidade R$3,00 / unidade R$3,00 / unidade Metalização com Ouro R$50,00 / processo R$100,00 (até 2 min) + R$50,00/minuto R$100,00 (até 2 min) + R$50,00/minuto MEV Zeiss EVO 50 (hora de análise) R$80,00 R$100,00 R$200,00 MEV Shimadzu SS-550 (hora de análise) R$50,00 R$50,00 R$100,00 Tabela 1 Equipe: Profa. Dra. Adalgisa Rodrigues de Andrade (Docente), Prof. Dr. Paulo Olivi (Docente), Rodrigo Ferreira Silva (Técnico) TAXA DE SERVIÇOS: LAMIR – UFPR Serviços Peços Análises petrográficas por microscopia em lâmina delgada, análise petrográfica padrão de amostras geológicas em geral (incluindo preparação de lâmina). 350,00 Lâmina 90,00 Lâmina Polida 150,00 Lâmina Bipolida 200,00 MEV 250,00/hora Tabela 2 Equipe:Físico Thiago Gomes da Silva; Químico Leandro Keiji Maurer Ozahata; Prof. Dr. Leonardo Fadel Cury; Profª. Drª. Eleonora Maria G. Vasconcellos. IMAGEM 1 Figura1: Imagem de Elétron 1 Figura 2: Mapa Composicional 1 Óxidos Wt% FeO 49,53559 SiO2 28,6627 Al2O3 14,4251 MgO 5,670559 TiO2 0,503334 CaO 0,605228 MnO 0,597483 ESPECTRO 1 Elemento Fração Si 1,181 Ti 0,016 Al 0,701 Fe3+ 0,906 Fe2+ 0,801 Mn 0,021 Mg 0,348 Ca 0,027 Resultado: Ferrossilita Elemento Fração Si 1,189 Al 0,949 Fe3+ 0,674 Fe2+ 0,652 Mn 0,014 Mg 0,512 Ca 0,011 ESPECTRO 2 Óxidos Wt% FeO 39,44595 SiO2 29,57325 Al2O3 20,02771 MgO 8,549614 CaO 0,247215 MnO 0,413497 SO2 1,74276 Resultado: Ferrossilita Elemento Fração Si 2,501 Al 1,470 Fe 0,034 Ca 0,536 Na 0,429 K 0,018 ESPECTRO 3 Óxidos Wt% FeO 0,889617 SiO2 55,29583 Al2O3 27,56185 K2O 0,30389 CaO 11,06143 Na2O 4,887378 Resultado: 54,577% Anortita, 43,638% Albita, 1,785% Ortoclásio ESPECTRO 4 Óxidos Wt% FeO 13,38569 SiO2 39,68675 Al2O3 22,59323 CaO 24,33432 Elemento Fração Si 2,028 Al 1,361 Fe 0,572 Ca 1,332 Resultado: 100% anortita ESPECTRO 5 Óxidos Wt% FeO 0,625607 SiO2 58,03591 Al2O3 26,37993 K2O 0,461864 CaO 8,622618 Na2O 5,874063 Elementos Fração Si 2,602 Al 1,394 Fe 0,023 Ca 0,414 Na 0,511 K 0,026 Resultados: 53,68% albita, 43,544% anortita, 2,776% ortoclásio ESPECTRO 6 Óxidos Wt% Fe2O3 3,272306 TiO2 35,70742 SiO2 31,42389 Al2O3 2,403018 MgO 0,338046 CaO 26,85532 Óxidos Wt% CaO 26.94 La,Ce,Pr,Nd,Sm 4.25 TiO2 30.29 Al2O3 5.16 Fe2O3 2.02 SiO2 30.38 Dados obtidos pelo site Web Mineral Resultado:Por comparação com informações encontradas na plataforma online Web Mineral, tem-se a Titanita como mineral presente neste espectro. Elemento Fração Ti 1,652 Fe3+ -1,305 Fe2+ 2,576 Mn 0,075 ESPECTRO 7 Óxidos Wt% FeO 39,95396 TiO2 57,7201 MnO 2,325938 Óxidos Fração TiO2 52.65 FeO 47.35 Dados obtidos no site Web Mineral Resultado: Com base nas tabelas composicionais da plataforma digital online Web Mineral foi encontrado como resposta deste espectro o mineral Ilmenita. ESPECTRO 10 Óxidos Wt% FeO 52,64829 SiO2 0,462229 TiO2 42,52496 CaO 0,84327 MnO 2,965885 VO2 0,555357 C 2,05 N 1,64 Óxidos Fração TiO2 52.65 FeO 47.35 Dados obtidos no site Web Mineral Resultado: Com base nas tabelas composicionais da plataforma digital online Web Mineral foi encontrado como resposta deste espectro o mineral Ilmenita com impurezas. Figura 3: Imagem Elétron 2 Elemento Fração Si 2,427 Al 1,530 Ti 0,000 Fe 0,026 Ca 0,611 Na 0,413 K 0,016 ESPECTRO 11 Óxidos Wt% FeO 0,679587 SiO2 53,32383 Al2O3 28,52024 K2O 0,271072 CaO 12,52408 Na2O 4,681195 Resultado:58,749% Anortita, 39,737% Albita, 1,514% Ortoclásio ESPECTRO 12 Óxidos Wt% FeO 1,086004 SiO2 44,06913 Al2O3 32,45943 MgO 0,30905 CaO 20,53947 Na2O 1,536917 Elemento Fração Si 2,069 Al 1,796 Fe 0,043 Mg 0,022 Ca 1,033 Na 0,140 Resultado: 88,074% Anortita, 11,926% Albita Elementos Fração Si 1,231 Al 0,787 Fe3+ 0,751 Fe2+ 0,665 Mn 0,009 Mg 0,542 Ca 0,014 ESPECTRO 13 Óxidos Wt% FeO 42,53624 SiO2 30,9296 Al2O3 16,78237 MgO 9,142876 CaO 0,330433 MnO 0,278476 Resultado: Ferrossilita ESPECTRO 14 Óxidos Wt% FeO 0,931085 SiO2 56,34211 Al2O3 27,08324 K2O 0,39627 CaO 9,495169 Na2O 5,752124 Elementos Fração Si 2,254 Al 1,444 Fe 0,074 Ca 0,760 Na 0,920 K 0,063 Resultados: 52,791% albita, 43,572% anortita, 3,637 ortoclásio ESPECTRO 15 Óxidos Wt% FeO 0,683724 SiO2 55,83395 Al2O3 27,51182 K2O 0,348298 CaO 10,46713 Na2O 5,155074 Elementos Wt% Si 2,225 Al 1,462 Fe 0,054 Ca 0,834 Na 0,885 K 0,056 Resultados: 49,86% albita, 47,011 anortita, 3,129% ortoclásio Elementos Fração Si 1,589 Al 1,316 Fe 0,814 Mg 0,107 Ca 1,927 ESPECTRO 17 Óxidos Wt% FeO 10,17257 SiO2 39,72234 Al2O3 24,67837 MgO 1,337872 CaO 24,08886 Resultado: 100% anortita ESPECTRO 18 Óxidos Wt% FeO 0,475145 SiO2 68,91247 Al2O3 19,67459 CaO 0,308614 Na2O 10,62919 Elementos Fração Si 2,756 Al 1,049 Fe 0,038 Ca 0,025 Na 1,701 Resultado: 98,569% albita, 1,431 anortita Figura 4: Imagem Elétron 3 Figura 5: Mapa composicional 2 ESPECTRO 19 Óxidos Wt% FeO 3,091521 SiO2 31,61272 Al2O3 2,083849 ZrO2 59,83336 CaO 1,380057 HfO2 1,998486 Óxidos Fração HfO2 5.53 ZrO2 58.27 SiO2 31.57 Dados obtidos pelo site Web Mineral Resultado: Com base nas tabelas composicionais da plataforma digital online Web Mineral foi encontrado como resposta deste espectro o mineral zircão. Elemento Fração Si 2,011 Al 1,319 Fe 0,606 Mg 0,094 Ca 1,297 ESPECTRO 20 Óxidos Wt% FeO 14,13189 SiO2 39,20995 Al2O3 21,82001 MgO 1,234292 CaO 23,60385 Resultados: 100% Anortita Elemento Fração Si 1,300 Al 0,805 Fe3+ 0,595 Fe2+ 0,687 Mg 0,600 Ca 0,013 ESPECTRO 21 Óxidos Wt% FeO 39,02182 Si2O 33,06479 Al2O3 17,37994 MgO 10,23314 CaO 0,300315 Resultado: Ferrossilita ESPECTRO 22 Óxidos Wt% FeO 0,613195 SiO2 59,54257 Al2O3 25,11119 K2O 0,65301 CaO 7,440776 Na2O 6,639258 Elemento Fração Si 2,382 Al 1,339 Fe 0,049 Ca 0,595 Na 1,062 K 0,104 Resultado: 60,288% albita, 33,783% anortita, 5,93% ortoclásio ESPECTRO 23 Na0,738Ca 0.1 K0,063Al1.061Si 2.945O8 Óxidos Wt% FeO 0,506397 SiO2 67,07231 Al2O3 20,49589 K2O 1,124746 CaO 2,126189 Na2O 8,674471 Elemento Fração Si 2,945 Al 1,061 Fe 0,019 Na 0,738 K 0,063 Ca 0,100 Resultado: 79,858% albita, 10,355 ortoclásio, 9,787 anortita ESPECTRO 24 Óxidos Wt% FeO 0,473222 P2O5 41,86604 MgO 0,351154 CaO 55,80898 Y2O3 1,500599 C 4,47 Cl 0,17 F 4,12 Elementos Frações P 5,887 Fe 0,066 Mg 0,087 Ca 9,931 Y 0,133 OH* 0,797 F 0,043 Cl 1,160 Resultado: Com base nas tabelas composicionais da plataforma digital online Web Mineral foi encontrado como resposta deste espectro o mineral apatita. Óxidos e íons Wt% CaO 55.07 P2O5 41.82 Cl 2.32 F 1.24 Dados obtidos pelo site Web Mineral ESPECTRO 25 Óxidos Wt% FeO 45,22046 SiO2 30,70122 Al2O3 15,19687 MgO 8,048169 CaO 0,561302 MnO 0,271976 Elemento Fração Si 1,237 Al 0,722 Fe3+ 0,804 Fe2+ 0,720 Mn 0,009 Mg 0,483 Ca 0,024 Resultado: Ferrossilita Elemento Fração Si 3,135 Al 0,988 Fe3+ 1,609 Mg 0,092 Ca 0,335 Na 0,365 K 0,452 H 2 ESPECTRO 26 Óxidos Wt% FeO 28,23315 SiO2 46,0148 Al2O3 12,30918 MgO 0,905223 K2O 5,195047 CaO 4,583073 Na2O 2,759525 Resultado: Mica ESPECTRO 27 Óxidos Wt% FeO 0,345989 SiO2 65,03085 Al2O3 18,31014 K2O 15,75051 Na2O 0,562521 Elemento Fração Si 2,601 Al 0,977 Fe 0,028 Na 0,090 K 2,520 Resultado: 96,552% ortoclásio, 3,448% albita Figura 6: Imagem de Eletron 4 ESPECTRO 28 Óxidos Wt% FeO 2,154785 SiO2 32,82983 ZrO2 63,2244 CaO 0,371374 HfO2 1,41962 Óxidos Fração HfO2 5.53 ZrO2 58.27 SiO2 31.57 Dados obtidos pelo site Web Mineral ESPECTRO 29 Óxidos Wt% FeO 1,123583 SiO2 31,55914 Al2O3 0,609826 ZrO2 65,03774 CaO 0,438288 HfO2 1,231422 Resultado: Com base nas tabelas composicionais da plataforma digital online Web Mineral foi encontrado como resposta deste espectro o mineral zircão. Figura 7: Imagem de Elétron 5
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