Gemas e Materiais - Beleza macroscópica e microscópica

BELEZA MACROSCÓPICA & MICROSCÓPICA

Várias gemas naturais têm a estrutura de quartzo comum ou sílica, SiO₂. As cores da ametista variam da "Rosa-de-França" à púrpura profunda da ametista "Siberiana", e outras variações quartzo apresentam cores desde o laranja dourado até o morango citrino, ou do verde de Vermarine para o cor-de-rosa.
A ágata de fogo consiste em microscópicos cristais de quartzo que contêm camadas de minúsculas inclusões de outros minerais, as quais produzem uma iridescência semelhante ao fogo.

A opala contém microscópicas esferas de sílica amorfas; quando exposta à luz branca, por refração divide a luz refratada em suas cores constituintes, uma vez que as esferas têm tamanho comparável ao do comprimento de onda da luz.

Os feldspatos ou álcali-silicatos de alumínio (Alcali)Al₂Si₂O₈ são os minerais mais comuns na crosta terrestre. Gemas de feldspatos têm nomes românticos como moonstone (pedra da lua), o qual reflete luz em um fenômeno distinto conhecido com adularescência. A amazonita é um feldspato de luz opaca entre verde e azul esverdeado, com um característico aspecto estriado. A estrutura possui redes de (Al,Si)O₄ conectadas tetraedricamente pelos extremos, com canais ocupados pelos metais terras-raras através dos álcalis azuis.

O berilo ou alumínio-silicato de berílio Be₃Al₂Si₆O₁₈ dá origem a muitas pedras preciosas bastante conhecidas, incluindo a água-marinha - colorida pelo calor de vulcões, a esmeralda- verde devido ao conteúdo de cromo e a mais rara de todas, ou o berilo vermelho originário das montanhas Wah Wah de Utah. Na figura, o tetraedro azul (SiO₄) está conectado ao tetraedro verde (BeO₄) e ao octaedro púrpura (AlO₆) através de camadas alternadas.

A pirita ou ouro dos tolos é o sulfeto de ferro FeS₂. A Pirita era antigamente polida pelos nativos americanos e usada como espelho. Atualmente, é usada como uma pedra ornamental, e às vezes como gema. O poliedro usual representativo da pirita, mostrado na figura, não enfatiza o aspecto mais interessante da estrutura: na verdade os átomos de enxofre encontram-se como pares homopolares, e a estrutura da pirita é mais bem descrita como um empacotamento distorcido de Fe e de pares S-S.

A pirita é freqüentemente e erroneamente chamada de marcassita. Embora a marcassita tenha a mesma composição da pirita, FeS₂, é um mineral bastante diferente, e não é indicado para uso como pedra preciosa uma vez que polvilha e eventualmente desintegra quando exposto ao ar. Novamente, o poliedro de coordenação não reflete o real: a estrutura da marcassita pode ser descrita como um empacotamento ccc distorcido contendo Fe e pares homopolares de S-S.

O rubi é a mais conhecida forma do corundum Al₂O₃, mineral que é o segundo em dureza depois do diamante. Rubis vermelhos da área de Mogok na Birmânia são aqueles de maior preço no mercado internacional de pedras preciosas, e pedras com mais de 2 quilates são raras e caras. Safiras azuis grandes, que também são corundum, são semelhantemente raras e caras, mas pedras menores são mais comuns e populares. O corundum é industrialmente importante como um abrasivo, e, mais recentemente, como um material cerâmico de alta tecnologia indicado para a fabricação de ferramentas de corte, peças sujeitas a trabalho em temperaturas elevadas e diversos componentes estruturais submetidos a severas condições de desgaste quando em serviço.

Spinel ou magnésio-alumínio-silicato MgAl₂O₄ foi freqüentemente confundido com rubi e com safira, e alguns "rubis" grandes e famosos, como o Rubi do Príncipe Preto e o Rubi de Timur pertencentes às Jóias da Coroa Britânica, são de fato spinel! A estrutura do spinel é semelhante àquela da magnetita Fe₃O₄, com os íons Mg++ ocupando os espaços vazios do tetraedro e os íons Al+++ nos locais do octaedro.

Agora que vimos algumas das maravilhas do mundo natural, vamos olhar algumas invenções igualmente maravilhosas do homem, e,em particular, as estruturas dos supercondutores.