belezas artificiais
Os segredos da produção industrial das pedras preciosas que a natureza leva milhões de anos para fazer

 ano 5  -  n.9  -   jan./jun. 2007 

por Daniel Perdigão

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Vivianita, gema natural: mais bela que a artificial?

As pedras preciosas e semipreciosas despertam o interesse da humanidade desde o início da História. Genericamente chamadas de gemas, estas pedras eram reservadas à classe dominante, servindo como símbolo da posição social. A elas também se atribuíam poderes naturais, como proteção em guerras e viagens para aquele que as carregasse, e cura de doenças, sendo, neste caso, colocadas sobre a parte enferma do corpo ou pulverizadas e ingeridas.

Hoje, no entanto, as gemas foram, em parte, despojadas desta aura de magia, sendo vistas freqüentemente apenas como um investimento. Embora ainda haja procura por estas pedras apenas por superstição, a maioria delas é utilizada em joalharia (pedras mais duras, como a esmeralda e o diamante, são as melhores) ou procurada por admiradores e lapidários sérios, como a rara vivianita.

Entretanto, tamanho interesse e valor despertaram a atenção de falsários. As primeiras tentativas de imitação de gemas, na maioria vidro colorido, resultaram um tanto grosseiras, mas avanços da Química não apenas tornaram viável a fabricação de gemas sintéticas, como também as fazem tão semelhantes às naturais que se torna quase impossível distinguir a pedra verdadeira da postiça. Dois métodos pioneiros na produção de gemas iniciaram a revolução das falsificações.

O primeiro foi projetado no final do século XIX pelo químico francês Auguste Verneuil. O crescimento dos cristais ocorre a partir de uma massa fundida. Verneuil sabia que rubis e safiras são cristais de óxido de alumínio, e que estas pedras devem sua cor aos contaminantes - pequenas porções de íons de crômio nos rubis e íons de titânio e ferro nas safiras. Sua idéia foi construir um forno no qual uma mistura em pó de óxido de alumínio e contaminantes passa por uma peneira, sendo então submetido a uma chama que alcança os 2000°C. A mistura, então líquida, cai sobre uma plataforma, cristalizando-se em seguida. A primeira gota serve de semente, ou seja, define o retículo cristalino que alicerça o crescimento da pedra. Ao final do processo, cria-se um boule, um grande bloco de cristal, de vários centímetros de altura, que é cindido em pedaços menores e lapidado.

Há dois problemas nesta técnica, chamada de "fusão na chama". Primeiro, este processo pode formar rubis, mas é incapaz de formar esmeraldas. Segundo, as gemas de Verneuil são fáceis de identificar, por não terem as imperfeições típicas das pedras naturais. Isto não ocorre na técnica desenvolvida por Carroll Chatham na década de 1930, na qual os cristais crescem a partir de uma solução.

A chave de seu processo era um solvente especial chamado fundente, uma combinação de óxidos metálicos que permanecem líquidos a altas temperaturas. Esmeraldas são cristais de berilo, Be3Al2Si6O18, com crômio misturado para dar cor. A técnica de Verneuil não funciona para esmeraldas porque não há como fundir todos os componentes juntos: alguns vaporizam antes que outros até mesmo se fundam. Mas a secretíssima fórmula de Chatham contornou este problema. Como semente, ele utiliza minúsculos cristais de esmeralda. Após uma longa espera - pode levar um ano o crescimento de pedras de valor comercial - surgem as esmeraldas sintéticas. Esta técnica é chamada de "fusão no fundente".

Já os diamantes sintéticos são fabricados desde 1953 para uso industrial, mas só 17 anos depois pesquisadores da General Electric obtiveram diamantes de tamanho e qualidade aproveitáveis como jóia. A empresa de Carroll Chatham, hoje dirigida por seu filho Tom, foi procurada há alguns anos por cientistas russos que diziam conseguir sintetizar diamantes de qualidade gemológica. Tom comprou a tecnologia deles, tornando-se o primeiro fabricante de diamantes com fins de joalharia.

A disseminação destas cópias fez também com que os cientistas desenvolvessem técnicas de reconhecimento. Nenhuma técnica isolada é capaz de determinar a origem de uma gema. O primeiro exame é óptico, observando-se a coloração e o índice de refração da pedra. Verificando mais de perto com um microscópio, procura-se por linhas curvas e bolhas, típicas das gemas de Verneuil, ou por inclusões escuras de platina ou ferro, provenientes da câmara de produção, respectivamente, das jóias crescidas em fundente ou dos diamantes de Chatham.

Quando a dúvida persiste, a fluorescência, técnica de análise comum em diversas áreas da Química, é utilizada. Quando os elétrons do material são excitados com luz ultravioleta ou visível, eles retornam rapidamente ao seu nível de energia original, emitindo luz (fluorescendo) com uma coloração característica. Embora as gemas sintéticas possam ter a mesma estrutura cristalina das naturais, diferenças no arranjo atômico alteram os níveis de energia permitidos aos elétrons. Isto provoca ligeiras diferenças na cor da luz emitida.

Finalmente, é possível trocar a luz ultravioleta por raios X, de alta energia, e examinar novamente a fluorescência, desta vez em um espectrômetro de raios X. Ou ainda utilizar cristalografia de raios X para revelar com exatidão a estrutura do cristal. Levados a cabo juntos, estes testes revelam na quase totalidade dos casos a artificialidade de uma gema.

Falsificações mais difíceis de reconhecer são as chamadas "operações plásticas", onde gemas naturais são adulteradas para parecer mais valiosas. Esmeraldas recebem enchimento plástico para aumentar sua resistência; diamantes têm inclusões escuras removidas a laser; rubis são aquecidos em solução de íons crômio para intensificar a cor; safiras têm o titânio, que faz a pedra ficar turva, removido igualmente por aquecimento.

Será que estas pedras, que não foram formadas pela pressão intensa e pelo calor existentes abaixo da superfície da Terra, mas sim em uma indústria química, são tão especiais quanto as originais? Belezas artificiais como essas podem servir de exemplo do notável avanço científico alcançado pelo homem, mas certamente não têm a magia e o encanto proporcionados pela natureza.


Cultura Secular

Revista de divulgação científica e cultural do Secular Educacional.

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