Caracterização cristaloquímica de minerais ricos em titânio: perovskita e ti-granada da região de Tapira, MG

• Autor(a) principal: Érica Gonçalves Gravina
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-85VRF3
• topic: perovskita; Ti-granada; Difração de raios X; Minerios de titanio; Físico-química; Cristalografia de raio X; Granada (Mineral)

Cristais de perovskita e Ti-granada da região do Complexo Alcalino de Tapira, localizado na cidade de Tapira, Estado de Minas Gerais, foram investigados. Ambos minerais são de tamanho centimétrico, de cor cinza e os cristais são bem formados, com forma octaédrica, em sua maioria. A perovskita foi caracterizada por análises físico-químicas (Fluorescência de raios X, Espectrometria de Emissão Atômica com Plasma Indutivamente Acoplado e Microssonda Eletrônica), Espectroscopia Infravermelho e Difração de raios X de pó e monocristal. Através das análises químicas observou-se que o mineral é basicamente a perovskita sensu stricto (CaTiO3), entretanto, alguns substituintes foram considerados para o refinamento da estrutura, como Na+, Ce3+ e Fe3+. A alocação desses cátions minoritários na estrutura foi baseada nas estruturas da loparita (Na0,5Ce0,5TiO3) e latrappita (CaNb0,5Fe0,5O3), minerais que fazem parte do grupo das perovskitas. A Espectroscopia Infravermelho indicou que a perovskita de Tapira é anidra e que os poliedros de coordenação para TiO6 é um octaedro sem distorções enquanto o polidro do CaO12 é totalmente distorcido. O grupo de ponto para cada um foi estabelecido como sendo Oh e C1, respectivamente. Os refinamentos da estrutura foram realizados no grupo espacial Pbnm e a fórmula química final estabelecida para a perovskita é: (Ca2+0,95(1) Ce3+0,011(2) Na1+0,010(4))( Fe3+0,022(2) Ti4+0,98(1))O2-3. A Ti-granada foi caracterizada por análises físico-químicas (Microssonda Eletrônica), Espectroscopia Mössbauer, Espectroscopia Infravermelho, Análise Termogravimétrica e Difração de raios X de pó e monocristal. As análises químicas indicaram grande substituição isomórfica na estrutura do mineral, como íons majoritários estão Ca2+, Fe3+, Fe2+, Ti4+ e Si4+; e íons minoritários são Mg2+, Mn2+, Al3+ e Zr4+. Entretanto, Mn2+ e Zr4+, por somarem menos de 1% wt dos óxidos, foram desconsiderados para a distribuição catiônica no refinamento da estrutura. Correlações estabelecidas pelas análises químicas indicaram que Al3+ e Si4+ ocupam o mesmo sítio, assim como Mg2+ e Fe2+ e Fe3+. A Espectroscopia Mössbauer mostrou que o Fe2+ ocupa os sítios dodecaédrico e octaédrico, enquanto Fe3+ está presente nos sítios octaédrico e tetraédrico. Os espectros de infravermelho foram úteis na alocação do Ti4+, com bandas referentes a coordenação 6 desse íon, e juntamente com a análise termogravimétrica mostrou que esse mineral é anidro. Os refinamentos da estrutura em monocristal foram feitos considerando o grupo espacial Ia d e a fórmula química final: {Ca2+2,92(2) Fe2+0,07(1)}2,99[Mg2+0,16(2) Ti4+0,88(1) Fe3+0,5319(2) Fe2+0,48(1)]2,07(Al3+0,13(1) Si4+2,5 (1) Fe3+0,44(6))3,07 O2-12.