Microssonda eletrônica analisa elementos químicos presentes em minerais

A mais nova versão de um equipamento que ficou famoso entre os geólogos quando os astronautas da missão Apollo trouxeram rochas da Lua entre 1969 e 1972 está funcionando num prédio especialmente construído para ele no Instituto de Geociências (IGc) da Universidade de São Paulo (USP).

A microssonda eletrônica é um instrumento de pesquisa capaz de identificar e quantificar de forma rápida os elementos químicos presentes em um mineral, o que se tornou importante logo após as missões lunares, quando a agência espacial norte-americana (Nasa) cedeu amostras para instituições de vários países.

Saber se um mineral de rocha tem cálcio, ferro ou algum tipo de terra-rara é importante tanto para conhecer melhor a natureza geológica de determinado lugar como para saber a existência de material de valor para a mineração ou outros fins industriais. Também pode ser utilizado em metalurgia na análise de constituintes de ligas metálicas ou, ainda, para descobrir os meandros químicos da formação de dentes.

O equipamento, comprado de um dos dois fabricantes mundiais, a japonesa Jeol – o outro é a francesa Cameca –, custou US$ 1,6 milhão e foi adquirido com apoio da FAPESP.

Ele vem substituir com mais recursos uma microssonda comprada em 1992, dentro de um programa de financiamento da USP e do Banco Interamericano de Desenvolvimento (BID), com complementações da FAPESP.

Esse, por sua vez, substituiu um modelo norte-americano de 1971, o primeiro instalado no país, inteiramente comprado com recursos do BID. Ele tinha um processo de obtenção de dados complicado e manual, além de registrar informações em cartões perfurados no computador acoplado à máquina que ainda está no IGc.

A mais antiga tinha três espectrômetros de raios X, enquanto a mais recente possui cinco desses aparelhos acoplados à microssonda. Esse tipo de espectrômetro faz a análise dos elementos químicos presentes no mineral por meio da leitura do comprimento de onda gerado pelo canhão de feixes de elétrons no momento em que ele atinge a amostra.

O resultado é uma radiação em raios X, com o comprimento de onda específico irradiado pela matéria analisada que é captada por um cristal dentro da microssonda. Ele faz o reconhecimento do comprimento de onda do elemento químico e sua intensidade de um ponto específico do material.

“No primeiro, a operação era muito difícil e exigia uma preparação e análise da amostra mais complicado e demorado; o segundo já possuía cinco espectrômetros e o mais recente nos traz maior automação do processo de análise, com melhor resolução da interface gráfica e aumento do brilho das imagens”, disse Celso de Barros Gomes, professor emérito do IGc.

“Será possível obter fotos de melhor qualidade, por exemplo, como minerais que possuem manganês e cádmio, capazes de emitir luz quando recebem a incidência de elétrons sobre eles. Outra coisa importante é a maior sofisticação das condições de vácuo por onde o feixe de elétrons corre, sem serem absorvidos pelas moléculas de ar, até chegar a amostra”, disse Gomes, que implantou e dirigiu o Laboratório de Microssonda Eletrônica do instituto, além de ser responsável pela compra dos três equipamentos, em 1971, 1992 e 2012.