Aula 6CMTM MICROSCOPIA OPTICA

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– AULA 06 - 
Microscopia Óptica 
CARACTERIZAÇÃO 
MINERALÓGICA DE MINÉRIOS 
 
P R O F E S S O R A : J Ú N I A S O A R E S A L E X A N D R I N O 
Introdução 
• A identificação de uma espécie mineral pode ser feita 
mesoscopicamente ou microscopicamente, dependendo de quais 
propriedades serão avaliadas. 
 
• O estudo de algumas das propriedades físicas dos minerais (hábito, 
clivagem, dureza, cor, densidade, traço, magnetismo, etc) pode ser 
feito através de uma inspeção ou de testes rápidos em amostras de 
mão e não necessita de técnicas ou de preparação especial (exame 
mesoscópico), embora existam algumas propriedades físicas (por 
exemplo, aquelas determinadas por raios-X ou óptica) que precisam 
de equipamentos especiais para sua determinação. 
 
• As técnicas de microscopia óptica são utilizadas para identificar o 
mineral em escala microscópica avaliando suas propriedades 
ópticas. 
 
PRINCIPAIS APLICAÇÕES 
• Análise das amostras em grão: 
– Lupa ou microscópio estereoscópico: 
• Não há necessidade de se montar secções polidas ou 
delgadas; 
• Identificação dos minerais por: cor, brilho, hábito, 
clivagens, fratura, 
• Técnicas auxiliares: 
– Punção com alfinete para confirmar pintas de ouro ou 
delaminar micas e vermiculita; 
– Interação com imã; 
– Testes microquímicos (ataque com HCl diluído); 
PRINCIPAIS APLICAÇÕES 
• Objetivos – Microscópio Estereoscopico: 
 
– Identificação de minerais mais comuns 
(praticamente padrão numa análise preliminar de 
uma amostra); 
– Avaliação do tamanho dos cristais; 
– Estimativa visual de tamanho de liberação. 
PRINCIPAIS APLICAÇÕES 
• Minerais pesados, areias, pode ser feita 
exclusivamente por microscópio estereoscópico, 
uma vez que os cristais são grandes, limpos e 
bem liberados, e a identificação é segura; 
 
• Identificação de recobrimentos ferruginosos ou 
outras formas de alteração superficial dos grãos 
não visíveis por técnicas mais sofisticadas, como 
microscopia eletrônica de varredura 
DESCRIÇÃO DO EQUIPAMENTO 
ANÁLISE DE IMAGENS 
• Para estar apta ao processamento computacional, uma 
imagem precisa ser digitalizada de modo a formar uma 
imagem digital (amostragem de imagem e quantização em 
níveis de intensidade); 
• Pixel = Picture element – menor unidade da imagem digital. 
• Imagem digital = matriz de elementos (pixels – cor, 
intensidade, posição); 
 
ANÁLISE DE IMAGENS 
• A resolução de uma 
imagem digital consiste na 
freqüência de amostragem 
da imagem. 
 
• É medida como inverso do 
tamanho real do pixel 
(pixel size), ou seja, o 
inverso do tamanho que o 
pixel representa na 
imagem real. 
ANÁLISE DE IMAGENS 
• Contraste e brilho: 
– Exemplos: Uma imagem formada predominantemente por 
pixels com níveis de cinza baixos, próximos a 0 (preto), é 
percebida como uma imagem escura – baixo brilho. 
– Uma imagem que apresenta pixels com uma pequena 
variação de níveis de cinza é percebida como uma imagem 
com baixo contraste e vice-versa. 
– Brilho e Contraste podem ser matematicamente descritos 
respectivamente como a média e o desvio padrão dos 
níveis de intensidade de todos os pixels da imagem. 
 
r = nível de intensidade; 
nr = nº de pixels com intensidade r; 
n = nº total de pixels da imagem. 
ANÁLISE DE IMAGENS 
• Histograma de níveis de intensidade: 
 
MÉTODOS DE ANÁLISE 
– MOLT e MOLR 
• Geração de imagens na faixa de radiação visível; 
 
• Dois tipos de análises mais utilizadas na identificação de 
minerais: 
– Microscópio óptico de luz transmitida (MOLT); 
– Microscópio óptico de luz refletida (MOLR); 
 
• São similares no que se refere ao sistema de lentes, 
polarizador, analisador e quanto aos vários diafragmas 
empregados, porém diferem quanto ao sistema de 
iluminação: 
– MOLT utiliza uma fonte abaixo da amostra; 
– MOLR usa a fonte acima da amostra. 
MÉTODOS DE ANÁLISE 
– MOLT e MOLR 
• MOLT 
– Utilizado para amostras transparentes; 
– Os minerais podem ser observados sob luz polarizada com 
nicóis descruzados (cor, Pleocroísmo, relevo, índice de refração 
em relação ao meio, clivagem, hábito) ou sob luz polarizada com 
nicóis cruzados (ângulo de extinção do mineral, da cor de 
interferência, birrefringência, geminação e zoneamento); 
 
• MOLR 
– A luz incide sobre a amostra e é refletida, de modo especular; 
– Ocorrem perdas quanto à intensidade da imagem (50% da luz é 
refletida e 50% é transmitida); 
– Minerais opacos; 
POLARIZAÇÃO DA LUZ 
• A luz polarizada auxilia na determinação das 
propriedades ópticas de minerais transparentes e 
opacos; 
• Uma luz não polarizada vibra perpendicularmente à 
direção de propagação, em todas as direções. 
• Polarizador e Analisador; 
Microscópio de Luz Transmitida: 
Microscópio de Luz Transmitida: 
Hematita martítica (Hm) 
associada a goethita 
botrioidal (Gb) e quartzo (Q). 
P – Poros. 
MÉTODOS DE ANÁLISE – 
MOLT e MOLR 
• Fotomicrografia de amostra de minério de ferro 
em seção polida, MOLR 
 
 
Minerais Opacos: 
- hematita lamelar(Hl); 
- hematita martítica (Hm); 
- goethita (Gt); 
 
Minerais Transparentes: 
- Quartzo (Q) 
IDENTIFICAÇÃO MINERALÓGICA 
Relação(r) comprimento:largura r >5:1 
IDENTIFICAÇÃO MINERALÓGICA 
Relação(r) comprimento:largura 1:1 < r < 5:1 
Cristais tendem ao arredondamento e possuem junções 
tríplices 
IDENTIFICAÇÃO MINERALÓGICA 
Cristais com contatos sinuosos/imbricados 
IDENTIFICAÇÃO MINERALÓGICA 
IDENTIFICAÇÃO MINERALÓGICA 
IDENTIFICAÇÃO MINERALÓGICA 
IDENTIFICAÇÃO MINERALÓGICA 
IDENTIFICAÇÃO MINERALÓGICA 
ANÁLISE QUANTITATIVA 
• QUANTIFICAÇÃO DAS FASES: 
 
• estimativa visual: 
– composição percentual das fases presentes (contagem por 
pontos, linhas e áreas); 
– calcula-se a distribuição dos diâmetros dos grãos; 
– análise da forma dos grãos (análise de imagem por computador) 
– Estereologia; 
– utiliza-se também, das densidades apropriadas. 
• catação das fases com posterior pesagem: 
– um montante estatisticamente significativo de partículas é 
separado manualmente ou por fracionamento (Sep. Gravítica, 
magnética, etc). 
 
QUANTIFICAÇÃO DOS MINERAIS 
Método da Estimativa de Área 
QUANTIFICAÇÃO DOS MINERAIS 
Método da Contagem de 
Partículas 
QUANTIFICAÇÃO DOS MINERAIS 
ANÁLISE QUÍMICA A PARTIR DA AN. 
MINERALÓGICA 
ANÁLISE QUÍMICA A PARTIR DA AN. 
MINERALÓGICA 
PREPARAÇÃO DAS AMOSTRAS 
• Os métodos mais difundidos são: 
 
– Fragmentos dispersos: amostras com granulometria 
muito fina em MOLT, identificação de minerais 
transparentes; 
– Seções delgadas: a partir de fragmentos de rocha, 
utilização em MOLT; 
– Seções polidas: determinação de minerais opacos 
utilizadas no MOLR; 
– Seções delgadas-polidas: Determinação de minerais 
opacos e transparentes já que permitem a observação 
nos dois tipos de microscópios.