Amostras de Materiais Cerâmicos

Neste trabalho foram investigadas as composições elementar e molecular de cinco fragmentos de cachimbos cerâmicos, oriundos de escavações realizadas por pesquisadores do Museu Nacional/UFRJ no sítio arqueológico Macacu IV, uma região compreendida entre os rios Macacu e Caceribu, no município de Itaboraí (Rio de Janeiro, Brasil). O sítio Macacu IV destacou-se dos demais sítios pesquisados por conter um

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espaço construído, ordenado e ocupado por indivíduos de ascendência africana, além de apresentar a maior concentração e variedade de fragmentos de cachimbos. Uma hipótese levantada para explicar este fato seria de que este local não se seria uma área produtora de cachimbos, mas sim uma região de confluência, que congregava indivíduos que portavam estes objetos. Tal hipótese foi confirmada por análises de XRF associadas a estatística multivariada (CALZA et al., 2013).

As amostras escolhidas para análise neste trabalho estão identificadas na tabela 4.4, de acordo com a catalogação recebida durante as escavações, e podem ser observadas na figura 4.26.

Tabela 4.4. Identificação das amostras analisadas.

Amostra Escavação Setor Nível NT

MQ20 1 T8 35 - 50 7374

MQ26 5 6 4 3028

MQ58 2 S17 2 2996

MQ68 1 47 2 2877

MQ86 2 21 3 2997

Figura 4.26. Fotos das amostras analisadas.

MQ20 MQ26 MQ58

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A caracterização elementar de cada fragmento de cachimbo foi realizada utilizando-se o sistema portátil de XRF, sendo as amostras posicionadas a 1 cm do orifício de saída do colimador do tubo de raios X. Os fragmentos foram irradiados com tensão de 30 kV e corrente de 40 μA, com tempo de aquisição 120 segundos.

Para caracterizar os elementos de baixo número atômico, as amostras foram analisadas por meio do sistema de SEM-EDS, sendo este ajustado com uma tensão de 15 kV para a aceleração dos elétrons e tempo de aquisição de 120 segundos para os espectros de EDS. As análises foram realizadas com os fragmentos inteiros sendo posicionados dentro do compartimento de amostras. Este fato permitiu realizar, além da análise elementar, imagens da microestrutura de cada fragmento, que foram obtidas com uma ampliação de 1.000 X e encontram-se detalhadas no capítulo V.

As análises por XRD foram realizadas pelo método de pó, utilizando o difratômetro X´Pert PRO da Philips, Panalytical. Para a realização das mesmas foram extraídos de cada fragmento 500 mg de amostra, que, assim como os pigmentos em pó, foram prensados no porta-amostra. Foi aplicada nas amostras a radiação Cu-Kα de comprimento de onda 1,5453Å, com uma tensão de 40 kV e corrente de 30 mA e varredura angular (2θ) entre 10,0° e 100,0º. A fim de se obter uma varredura minuciosa, o goniômetro foi ajustado com velocidade rotacional de 1° por minuto, com passo de 0,02° (t = 1,2 s). O conjunto de fendas escolhidas para as análises foi: DS = 1,0°, SS = 1,0° e RS = 0,3 mm. Os espectros adquiridos foram analisados com o software HighScore-Plus, que conta com uma vasta biblioteca, com perfis de difração de diversos minerais.

As análises por FTIR foram realizadas utilizando-se o método da transmitância (TR) na região do infravermelho médio (400-4000 cm-1). Esse método foi escolhido por fornecer espectros com maiores intensidades, que permitem identificar bandas de absorção com baixas intensidades. As pastilhas de cada fragmento foram preparadas utilizando-se 2 mg de amostra em pó extraída do corpo cerâmico (foram aproveitados os materiais extraídos para as análises por XRD) misturados com 100 mg de KBr, que após serem triturados foram pressionados por 10 toneladas. Os espectros foram adquiridos utilizando a resolução espectral de 1 cm-1 e 64 scans.

Os espectros adquiridos tiveram sua linha de base subtraída e seus ruídos reduzidos por meio da aplicação do smooth (atenuação do ruído espectral). Também foi realizada a segunda derivada dos espectros. As manipulações espectrais foram realizadas utilizando-se o software OringPro 9.0. A figura 4.27 apresenta a pastilha utilizada nas

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Figura 4.27. Pastilha de um dos fragmentos utilizada nas análises por FTIR.

As mesmas amostras obtidas para a XRD foram aproveitadas também para a análise por espectroscopia Raman. Entretanto, os espectros adquiridos a partir do pó para todos os comprimentos de onda que o sistema possui (514nm, 633nm e 785nm) apresentaram uma alta fluorescência, que não permitiu a observação das bandas Raman nos espectros. Na tentativa de eliminar os efeitos indesejáveis da fluorescência, o pó extraídos dos fragmentos foi analisado em um sistema de FT-Raman da Bruker, que possui uma fonte de excitação com comprimento de onda 1064 nm. Porém, como pode ser observado no espectro Raman da figura 4.28, as amostras não apresentaram bandas Raman, mesmo quando analisadas nestas condições.

Figura 4.28. Espectro Raman do pó extraído do fragmento MQ20, obtido com a fonte de laser de

1064 nm.

Após longas tentativas de analisar o pó, os fragmentos foram analisados inteiros e apresentaram alguns espectros Raman, entretanto, a obtenção desses dados demandou

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 1064 nm In te ns id ad e Deslocamento Raman (cm-1 )

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um extenso período, pois para cada espectro Raman obtido foram realizadas inúmeras tentativas. As análises empregaram o laser com comprimento de 785 nm, pois este foi o que apresentou a menor fluorescência de fundo nas análises. O range de análise foi entre 100 a 1500 cm-1, utilizando a grade de difração de 600 linhas/mm. A potência do laser e o tempo de aquisição dos espectros foram regulados de acordo com os valores que apresentaram os melhores espectros Raman. Os espectros adquiridos tiveram sua linha de base subtraídas utilizando-se o software OringPro 9.0.

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CAPÍTULO V