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Desde os tempos antigos, as pedras preciosas foram extraídas e comercializadas em todo o mundo, às vezes viajando por continentes desde sua origem. As gemas são geologicamente definidas como minerais celebrados pela beleza, força e raridade. Sua composição elementar única e orientação atômica atuam como uma impressão digital, permitindo que os pesquisadores descubram o passado das pedras e, com ele, as rotas comerciais históricas.
Em Avanços AIP, da AIP Publishing, Khedr et al. empregou três técnicas espectroscópicas modernas para analisar rapidamente as gemas encontradas no escudo árabe-nubiano e compará-las com gemas semelhantes de todo o mundo. Usando espectroscopia de quebra induzida por laser (LIBS), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopia Raman, os autores identificaram elementos que influenciam a cor das gemas, diferenciaram as pedras encontradas dentro e fora da região e distinguiram o natural do sintético.
O Escudo Arábico-Núbio é uma exposição de depósitos minerais que ensanduicham o Mar Vermelho no atual Egito e na Arábia Saudita. Os depósitos datam da idade geológica mais antiga da Terra, e os metais preciosos e pedras preciosas foram colhidos por milhares de anos.
“Mostramos as principais características espectroscópicas das pedras preciosas dessas localidades do Oriente Médio para distingui-las de suas contrapartes em outras localidades do mundo”, disse o autor Adel Surour. “Isso inclui uma variedade de gemas de silicato, como esmeralda das antigas minas de Cleópatra no Egito, além de ametista, peridoto e amazonita de outros locais históricos, que datam principalmente da época romana”.
As várias técnicas espectroscópicas que empregaram revelaram diferentes informações sobre as pedras. LIBS caracteriza rapidamente a composição química, enquanto FTIR determina grupos funcionais ligados à estrutura e indica a presença de água e outros hidrocarbonetos. Mesmo para materiais quimicamente idênticos, a espectroscopia Raman mostra a estrutura cristalina única dos átomos das gemas.
Os autores identificaram que o teor de ferro se correlaciona com a tonalidade púrpura característica das ametistas, e outros elementos como cobre, cromo e vanádio também são responsáveis pela coloração. Um pico de água característico expõe gemas sintéticas cultivadas em laboratório, que são úteis para fins científicos e idênticas às gemas naturais, mas são menos caras.
A estrutura cristalina diferenciou contas de amazonita do México, Jordânia e Egito.
“Gemas como esmeralda e peridoto são extraídas desde a antiguidade”, disse Surour. “Às vezes, algumas pedras preciosas foram trazidas por marinheiros e comerciantes para suas terras natais. Por exemplo, as coroas reais na Europa são decoradas com pedras preciosas peculiares que se originam da África ou da Ásia. Precisamos ter métodos precisos para distinguir a origem de uma pedra preciosa e rastrear antigas rotas comerciais para ter informações corretas sobre o local original de onde foi extraído.”
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