Métodos analíticos - Rochas e solos

O Laboratório de Caracterização Tecnológica realiza uma série de ensaios destinados a rochas e solos. Dentre os serviços, destacam-se:

Umidade

A determinação do teor de umidade é realizada na temperatura de 105°C até obtenção de massa constante.

Determinações Químicas

A técnica da fluorescência de raios X possibilita estudar a composição química das rochas e solos. O preparo de amostras pelo método de fusão com borato de lítio e análise por fluorescência de raios X por comparação com materiais de referência certificados é o procedimento mais recomendado para dosagem dos óxidos maiores (acima de 0,10%), tanto quanto à precisão como com relação à exatidão analítica. O pacote analítico disponível para rochas e solos compreende a dosagem dos óxidos abaixo listados. Pacotes personalizados podem ser desenvolvidos a depender da demanda e necessidade do cliente.

Código ROC-1 SiO2, Al2O3, Fe2O3, MnO, MgO, CaO, Na2O, K2O, TiO2, P2O5 + PF*

*Perda ao fogo

O método standarless (sem padrão ou semi-quantitativo) também está disponível para análise em rochas e solos, permitindo a determinação dos elementos compreendidos entre o flúor e o urânio (número atômico de 9 a 92) a partir de 0,001% de concentração. Este procedimento apresenta menor acurácia, mas é muito utilizado e recomendado para varredura completa e reconhecimento de uma amostra.

Para a determinação de teores dos elementos traços em rochas e solos (abaixo de 0,10% / ordem de ppm) recomenda-se a análise por espectrometria de emissão óptica (ICP-OES), onde a amostra é digerida em um ataque multiácido e os elementos são determinados por ICP-OES. O LCT disponibiliza a dosagem dos seguintes elementos:

47
Ag
Silver
83
Bi
Bismuth
24
Cr
Chromium
72
Hf
Hafnium
12
Mg
Magnesium
28
Ni
Nickel
51
Sb
Antimony
52
Te
Tellurium
23
V
Vanadium
13
Al
Aluminium
20
Ca
Calcium
55
Cs
Cesium
49
In
Indium
25
Mn
Manganese
15
P
Phosphorus
21
Sc
Scandium
90
Th
Thorium
74
W
Tungsten
33
As
Arsenic
48
Cd
Cadmium
29
Cu
Copper
19
K
Potassium
42
Mo
Molybdenum
82
Pb
Lead
50
Sn
Tin
22
Ti
Titanium
39
Y
Yttrium
56
Ba
Barium
58
Ce
Cerium
26
Fe
Iron
57
La
Lanthanum
11
Na
Sodium
37
Rb
Rubidium
38
Sr
Strontium
81
Tl
Thallium
30
Zn
Zinc
4
Be
Beryllium
27
Co
Cobalt
31
Ga
Gallium
3
Li
Lithium
41
Nb
Niobium
16
S
Sulfur
73
Ta
Tantalum
92
U
Uranium
40
Zr
Zirconium

Determinação do teor de ouro (Au) por digestão em água régia, seguida por extração em metil isobutil cetona e dosagem em espectrômetro de absorção atômica (AAS). Esta metodologia se aplica a rochas, solos, sedimentos de corrente, trincheiras e testemunho de sondagens.

Análise mineralógica

A técnica de difração de raios X permite a identificação de fases cristalinas (minerais, por exemplo) e a sua quantificação pelo método de Rietveld em rochas e solos. Como exemplo típico de minerais presentes em rochas e materiais de alteração (solos e saprolitos) pode-se citar quartzo, feldspatos, argilominerais, óxi-hidróxidos de ferro, entre outros.

Microscopia de raios X 3D (microtomografia)

Também conhecida como microtomografia de raios X de alta resolução, possibilita realizar análises tridimensionais não destrutivas em materiais diversos. Em materiais como de rochas e solos, pode-se citar as seguintes aplicações:

  • Imagens tridimensionais de corpos de prova de rochas e solos (testemunhos, fragmentos, amostras indeformadas) para visualização 3D de texturas e microestruturas;
  • Análise de porosidade e distribuição de tamanho e forma de poros não conectados;
  • Reconstrução de amostras de até 10 cm de diâmetro, com resolução espacial máxima de 1 μm.

Análise granulométrica

  • Determinação da distribuição granulométrica e do módulo de finura por peneiramento, seguindo a norma ABNT NBR NM 248;
  • Determinação do teor de material pulverulento por peneiramento – ABNT NBR NM 46;
  • Determinação do teor de argila em torrões nos agregados – ABNT NBR 7218.

Tamanho e forma de partículas

  • Determinação do tamanho e forma de partículas por análise de imagem dinâmica em partículas de 1 μm a 30 mm (equipamento CAMSIZER).
  • Determinação do tamanho de partículas por espalhamento laser de baixo ângulo em partículas de 20 nm a 3 mm (equipamento Malvern).

Massa específica (densidade)

  • Determinação da massa específica por picnometria com intrusão de gás hélio.

Estudos de caracterização tecnológica

O LCT realiza estudos de caracterização tecnológica em uma abordagem mais ampla, visando um melhor entendimento das características da matéria-prima mineral do depósito estudado, as formas de ocorrência dos minerais e a separabilidade entre as fases presentes. Os estudos de caracterização são elaborados individualmente de acordo com as necessidades de cada projeto.


Solicitação de orçamentos para a realização de serviços analíticos devem ser dirigidas a lct@lct.poli.usp.br