Metodologias para deconvolução de espectros de absorção ultravioleta-visível de quartzo natural irradiado com radiação gama

Abstract

Esse trabalho se insere nas pesquisas feitas pelos grupos de Tecnologia Mineral e Mineralogia Aplicada e Gemologia da UFPE em cristais de quartzo róseo-leitosos provenientes da Província Pegmatítica da Borborema. Em trabalhos anteriores foram adquiridos grande quantidade de espectros por ressonância paramagnética eletrônica (RPE), espectroscopia infravermelha (IV) e no ultravioleta-visível (UV-Vis) de amostras irradiadas e tratadas termicamente. Nesse estudo foi priorizado o desenvolvimento de uma metodologia para deconvolução de espectros UV-Vis para avançar na caracterização dos centros de defeitos associados a impureza de alumínio. Para isso, foram desenvolvidas metodologias para realização sistemática das deconvoluções com curvas gaussianas. A primeira metodologia foi desenvolvida para espectros de absorção traçados em comprimento de onda. Com a experiência adquirida tornou-se possível a elaboração de uma nova metodologia, aplicável aos espectros de absorção traçados em função da energia; como usualmente é encontrado na literatura. Inicialmente, foram deconvoluidos 39 espectros traçados em comprimento de onda, incluindo o espectro do quartzo de referência “Solonópole” e das amostras dos lotes de quartzo róseo-leitoso e quartzo róseo-leitoso-pálido expostas a radiação gama, com doses entre 0,5 e 96 kGy, e das amostras tratadas termicamente entre 50 e 250°C. Na segunda etapa, considerada detalhadamente neste estudo, foram deconvoluidos 20 espectros em energia das mesmas amostras irradiadas, totalizando 59 espectros deconvoluidos. Os resultados mostraram que as duas metodologias aplicadas foram satisfatórias. Sendo assim, essa pesquisa disponibilizou dois métodos para deconvolução de espectros UV-Vis de cristais de quartzo. Os resultados permitiram melhor avaliar a intensidade das bandas de absorção relacionadas aos centros de alumínio induzidos por radiação ionizante no quartzo róseo-leitoso. Em particular, pode-se concluir que são necessárias de 4 a 5 componentes gaussianas para deconvoluir um espectro de quartzo irradiado, sendo que as principais foram associadas ao centro [AlO4] 0 e se encontraram a aproximadamente 1,93 eV (642 nm); 2,57 eV (482 nm) e 3,0 eV (413 nm) ou 3,24 eV (383 nm) ou 3,43 eV (362 nm).