Utilidade dos Minerais

18 agosto 2014
Pércio de Moraes Branco

O ser humano usa, para sobreviver, muitos produtos de origem animal: ovos, leite, carne, couro, pele, óleo etc. Da mesma maneira, aproveita inúmeros produtos vegetais: arroz, feijão, trigo, milho, algodão, centeio, cevada, frutas, verduras, legumes etc. Esses produtos fazem parte da nossa vida e deles nos utilizamos todos os dias sempre que nos alimentamos.

Mas, embora não tão visíveis e de presença às vezes mais difícil de perceber, os produtos extraídos do reino mineral são igualmente importantes e imensamente variados, como veremos a seguir. Eles, porém, têm uma fundamental diferença em relação àqueles de origem animal e vegetal: não são renováveis. Seu processo de formação é tão lento quando comparado com a vida humana que devem ser considerados como recursos finitos, ou seja, que se extrai uma vez só de um determinado lugar. Podem, sim, ser reciclados, como se faz com as latas de alumínio, mas a produção original não se renova.

Metais

Os minerais nos fornecem os metais, indispensáveis à fabricação tanto de coisas enormes, como aviões, quanto daquelas minúsculas, como alfinetes, clipes ou percevejos.

• O alumínio tem mais de 4 mil aplicações diferentes, sendo usado em navios, automóveis, aviões, utensílios domésticos (como panelas), embalagens, tintas, esquadrias de janelas, abrasivos, cimento, refino do petróleo, tijolos refratários e explosivos. Ele é extraído principalmente da bauxita, um solo argiloso e leve que se forma em regiões tropicais. Mas pode ser obtido também de minerais como criolita, nefelina, alunita e leucita.
• O antimônio é usado principalmente na forma de ligas com chumbo, que servem para baterias, tubos de creme dental, soldas, tintas e balas de revólver, por exemplo. Mas também para fogos de artifício, fósforos, medicamentos, vidros e cerâmicas. O metal é extraído de pelo menos sete minerais, dos quais o principal é a estibinita.
• O chumbo é extraído de sete minerais, dos quais o principal é a galena. Ele é usado sobretudo em baterias (40% do consumo), como aditivo na gasolina, como isolante de raios X, em tintas, vidros especiais (os chamados cristais), corantes, inseticidas e em projéteis de armas de fogo.
• O cobre, bom condutor de calor e eletricidade, é usado em fios elétricos, na fabricação de bronze e latão, em defensivos agrícolas, tratamento da água e em objetos ornamentais. Pode ser extraído de pelo menos 17 minerais, dos quais o mais importante é a calcopirita.
• O estanho é um metal fornecido principalmente da cassiterita. Ele é útil na fabricação de latas de conserva, na obtenção do bronze (usado em esculturas e nos sinos) e também em refrigeradores, condicionadores de ar, radiadores e soldas, por exemplo.
• O ferro é o mais comum, o mais barato e o mais importante dos metais. É extraído principalmente do mineral hematita, mas também de oito outros minerais. É usado em um enorme número de produtos, principalmente quando transformado em aço.
• O manganês é outro metal que tem muitas aplicações e é extraído de pelo menos 15 minerais. É empregado em ligas metálicas, tintas, vidros, cerâmica, aço, automóveis e utensílios domésticos.
• O níquel serve principalmente para obtenção de aço inoxidável e de outras ligas resistentes à corrosão. É empregado também em moedas, cerâmicas, ímãs, alto-falantes, automóveis, revestimentos de outros metais, reatores nucleares, baterias, catalisadores e outros usos. É obtido de 13 minerais diferentes.
• O ouro, que todos conhecem e apreciam tanto, é usado principalmente em moedas e joias, mas também em instrumentos científicos e em equipamentos eletrônicos. A principal fonte de obtenção é o ouro nativo (não combinado com outros elementos químicos) e mais alguns poucos minerais.
• A platina usa-se na odontologia, em instrumentos de laboratórios, mísseis, fornos elétricos de alta temperatura, catalisadores e muitos outros produtos. É um metal bem mais caro que o ouro, extraído de alguns poucos minerais, como sperrylita e platinirídio.
• A prata, também importante e valiosa (mas menos que o outro e a platina), é usada em joias, moedas, espelhos, talheres, soldas, odontologia, explosivos, fotografia, radiografias, produção de chuvas artificiais e catalisadores, por exemplo. É extraída de 14 minerais e é também um subproduto na metalurgia de outros metais.
• O zinco é usado na fabricação de latão, em automóveis (nos velocímetros, por exemplo), tintas, borrachas, cosméticos, medicamentos, pesticidas, teclados, plásticos, sabões, baterias, tecidos, lâmpadas fluorescentes, máquinas de lavar roupa e pigmentos. Obtém-se principalmente da esfalerita, da franklinita, da smithsonita e da hemimorfita.

Além desses metais mais conhecidos, há vários outros que são obtidos de minerais, como berílio, cobalto, cromo, irídio, mercúrio, molibdênio, nióbio, paládio, ródio, rutênio, tântalo, telúrio, titânio, tório, tungstênio, vanádio e zircônio.

Combustíveis Nucleares

Os reatores nucleares são abastecidos com tório ou urânio, ambos extraídos de minerais. O tório é usado também em lâmpadas de gás portáteis, ligas com magnésio, eletrônica, lâmpadas elétricas e vidros para lentes. O urânio, principal combustível nuclear, emprega-se também em explosivos atômicos, produção de raios X, fotografias, vidros e esmaltes.

Outro elemento radioativo, o rádio não é combustível, mas é usado como fonte de nêutrons, no tratamento de câncer, em tintas luminosas e em radiografias industriais.

Pedras Preciosas

As pedras preciosas são importantes na economia de muitos países, inclusive do Brasil, que é um dos maiores produtores do mundo. Nosso país produz cerca de 90 tipos diferentes de pedras preciosas, usadas em joias e em objetos decorativos. Nem todas as gemas são muito caras, mas algumas, como diamante, esmeralda, rubi, safira, turmalina paraíba, alexandrita e opala negra atingem preços altíssimos.

O diamante que não serve para uso em joias tem muitas aplicações na indústria em ferramentas de corte e perfuração. As granadas e o quartzo são usados como abrasivos. Rubis e safiras de baixa qualidade são usados como abrasivos e em relógios.

Medicamentos

Um bom número de elementos químicos usados nos medicamentos é extraído dos minerais. Entre eles devem ser citados: bismuto (usado também em tintas e esmaltes); cálcio; enxofre; flúor; boro (também útil em esmaltes, vidros, cosméticos e detergentes); bromo (usado também em fotografias e inseticidas); iodo; magnésio (empregado igualmente no curtimento de couro, em seda artificial, cimento sorel e ligas); zinco e mercúrio (também útil na indústria elétrica, em herbicidas e na produção de cloro e de sódio).

Alimentos

Embora pareça estranho ver os minerais como alimento, a verdade é que todos nós comemos diariamente um mineral: o sal de cozinha. Ele é o mineral halita, um cloreto de sódio.

Indiretamente, outros minerais, como a apatita, contribuem para nossa alimentação, fornecendo fertilizantes agrícolas.

Abrasivos

Diversos minerais são usados como abrasivos, entre eles granada, coríndon, quartzo e estaurolita.

Asbestos

Asbestos são um grupo de silicatos fibrosos que inclui crocidolita, crisotilo, antofilita, tremolita e amosita. Esses minerais são usados em tecidos à prova de fogo, isolantes térmicos e elétricos adicionados ao cimento, em lonas e pastilhas de freios, na fabricação de papel, plástico, borracha e material para filtração.

Alguns minerais destacam-se por possuir uma variada gama de aplicações industriais. Alguns deles são citados a seguir:

• Gipsita e anidrita - sulfatos de cálcio (o primeiro hidratado), usados na fabricação de cimento, cerâmica, fertilizante, ácido sulfúrico, sulfato de amônio, papel, tinta, inseticida, cerveja, gesso, giz, vidro, esmalte, corretivo de solo, na metalurgia e em outros setores.
• Quartzo - além de ter muitas variedades que são pedras preciosas (ametista, citrino, ágata, ônix, jaspe, quartzo rosa, quartzo enfumaçado etc.), é usado em relógios, equipamentos de rádio, fibras óticas, cerâmica e instrumentos científicos.
• Arsenopirita - é a principal fonte de arsênio, extraído também de mais seis minerais pelo menos. Esse elemento químico é usado com o chumbo em munição, como conservante de couros e madeiras, em pigmentos, pesticidas, esmaltes e vidros.
• Enxofre - útil para fabricação de ácido sulfúrico, pólvora, fogos de artifício, desinfetante, inseticida, fósforo e alvejante de tecidos.
• Fluorita - é empregada na produção de ácido fluorídrico, fundente na metalurgia, foguete, combustível,inseticida, cimento,na separação de isótopos de urânio, na produção de fluoreto de carbono e em lentes ópticas.
• Grafita (grafite) - é usada nos lápis (geralmente misturada com caulinita), em eletrodos, escovas de polimento, lubrificantes, reatores, cadinhos, baterias, na indústria do ferro e do aço, em tintas, galvanoplastia e munição.
• Micas - grupo de minerais que compreende várias espécies, das quais são usadas principalmente a moscovita e a flogopita. Elas servem para produção de isoladores elétricos, enchimento de papéis, borrachas, plásticos, tintas, papéis de parede e de janelas e portas de fornos. A lepidolita e a zinnwaldita são fonte de lítio e a roscoelita, de vanádio. A biotita é usada como lubrificante.
• Talco e pirofilita - usados em material refratário, isolador, cosmético, papel, sabão, borracha, vidro, tecido, porcelana e inseticida.
• Feldspato - alguns são usados como gema: amazonita, pedra do sol, adularia (pedra da lua) e labradorita. Outros são usados em vidros, esmaltes, cerâmicas, ligante para rodas abrasivas, cimentos dentários, sabões e objetos decorativos.

Há um grupo de minerais que têm em comum a origem em rochas sedimentares químicas. Alguns deles, com suas aplicações, são:

• Halita (sal-gema) - usado como tempero na alimentação humana; na fabricação de ácido clorídrico, cloro, soda, soda cáustica e outros compostos de sódio; conservantes e na extração de sódio.
• Glauberita - usada em vidros, corantes têxteis e na indústria do papel.
• Mirabilita (sal de Glauber) - usado como a glauberita e como laxante.
• Silvita e carnallita - usadas como fertilizantes, em vidros, cerâmicas, sabões, explosivos, fósforos, combustíveis para foguetes, medicamentos, fotografias, corantes e na extração de potássio. A carnallita fornece também césio, rubídio e estrôncio.
• Kieserita e epsomita - usadas em farmácia, tinturaria, celulose e cimento sorel.

Os minerais são muito úteis também na forma de rochas, que são agregados de minerais.

Pedras Ornamentais

Um dos produtos minerais exportados pelo Brasil são as rochas ornamentais, principalmente granitos e mármores. Em variadas cores e texturas, elas são vendidas para muitos países e são muito usadas também no mercado interno. Seu uso se dá em revestimento de paredes, pisos, escadarias, pias, túmulos, monumentos, esculturas, balcões, colunas etc.

Além de mármores e granitos, o Brasil exporta também quartzitos, entre eles aquele comercialmente conhecido como São Tomé ou Caxambu, a mais cara rocha desse tipo do mundo.

Outras rochas usadas como ornamento ou simplesmente em pisos e calçadas são ardósia, arenito e basalto.

Além desses usos, há rochas e minerais usados em objetos decorativos, na forma de pequenas esculturas, pesos de papel, cinzeiros, móbiles, esferas, pirâmides etc. Nesse grupo, entram minerais como ágata, quartzo rosa sodalita, alabastro, malaquita, quartzo verde, cristal de rocha, citrino, ametista, lepidolita e muitos outros.

Rochas no Estado Bruto

As pedras ornamentais acima descritas são usadas após um tratamento, que inclui corte, polimento e à vezes enceramento. Há usos, porém, de granitos, basalto, diabásio, quartzito e outras rochas que dispensam esse tratamento. A rocha é simplesmente fragmentada ou no máximo cortada de modo mais ou menos regular.

Para enrocamento, usam-se grandes blocos de forma e diâmetro irregulares. Constroem-se, assim, molhes, aterros, barragens, proteção de regiões costeiras contra erosão das ondas etc.

• A brita é uma rocha dura e quimicamente estável que foi fragmentada mecanicamente em pedaços de um determinado tamanho para ser usada em concreto, asfalto ou na construção de estadas, por exemplo. Conforme o diâmetro, tem-se desde brita 0 (a mais fina) até brita 4.
• O cascalho é um sedimento formado por fragmentos de rocha de tamanhos variados, arredondados em razão do transporte pela água. Pode ser usado para fabricação de concreto, construção de estradas e, em menor escala, na decoração de jardins.
• Outro material muito usado na construção de estradas e também em quadras de tênis é o saibro. Trata-se de uma rocha granítica parcialmente decomposta pela erosão.
• A areia é o material bruto mais fino, com grãos de 0,062 mm a 2 mm de diâmetro. Nesse tamanho já não se tem rocha, mas minerais (quase sempre com ampla predominância do quartzo). A areia é usada em mistura com cimento na construção civil para obtenção de concreto, para tornar fosco o vidro transparente (jateamento de areia), na construção de estradas etc. A areia quartzosa muito pura é usada para fabricação de vidro.
• Material mais fino ainda que a areia é a argila, uma mistura de silicatos (principalmente de alumínio), como montmorillonita, illita, caulinita e nontronita, esta última às vezes fonte de níquel. As argilas são usadas para fazer vasos, telhas, tijolos, lajotas, azulejos, vasos sanitários, pias, caixas de descarga, medicamentos, xícaras, pratos e porcelanatos. São usadas também na fabricação de borrachas, absorventes, cosméticos, inseticidas, isolantes térmicos e acústicos, plásticos, cachimbos etc.
• A porcelana é uma mistura de argila, quartzo, feldspato e caulinita. A caulinita, aliás, é usada também na fabricação de papel, tinta, lápis e material refratário.
• A bentonita é uma mistura de minerais argilosos produzida por devitrificação e alteração de cinzas ou tufos vulcânicos, que consegue absorver enorme quantidade de água, aumentando em até oito vezes seu volume. Ela é usada para obtenção de material refratário, no tratamento de águas, em tinta, descorante e purificador de óleos e em lama de sondagem. Mas é útil ainda na fabricação de baterias, pranchas de surfe, geladeiras e condicionadores de ar.
• A pedra-pomes, outro produto de origem vulcânica, é usada no banho (por ser agradavelmente abrasiva) e também para desbotar tecidos (como o brim usado na confecção de jeans).
• O calcário, além de servir como rocha ornamental, é o principal constituinte do cimento e quando não serve para isso é usado como corretivo de solo (para corrigir a acidez).
• Um tipo menos comum de rocha são as rochas orgânicas, formadas pelo acúmulo de matéria vegetal ou animal. Elas têm uso diferente das vistas até aqui. Algumas são usadas como combustível, como a turfa, o linhito, a hulha e o antracito, que constituem os diferentes tipos de carvão, do menos rico em carbono para o mais rico. Outras, como o fosforito, são usadas para obtenção de fertilizantes, quando não são elas próprias já o fertilizante.
• Finalmente, há o petróleo, com seu infindável elenco de derivados.

O seu refino, o petróleo,  envolve quatro fases, na primeira das quais são produzidos combustíveis e nafta, esta a matéria-prima para toda a cadeia de produção de resinas plásticas.

Entre os combustíveis obtidos estão: gás de cozinha, usado para aquecer, cozinhar e fabricar plásticos; benzina; gasolina; querosene para motores de jatos e tratores, sendo também material inicial para a fabricação de outros produtos; gasóleo ou diesel destilado, usado como diesel e óleo combustível, além de ser um intermediário na fabricação de outros produtos como óleos e graxas lubrificantes; e petróleo pesado (óleo combustível).

Com a nafta, é produzida a segunda geração de produtos do setor: os petroquímicos básicos, como eteno, propeno, benzeno e tolueno; e os petroquímicos intermediários, como cicloexano e sulfato de amônia.

O eteno, nome comercial do etileno, é matéria-prima para a produção de polímeros, como o polietileno tereftalado (PET, usado em garrafas) e o polivinil cloreto (PVC, usado em tubos e conexões para água, por exemplo). As garrafas PET são usadas principalmente como embalagem de refrigerantes (80%). O restante serve para embalar água mineral (10%), óleos (6%) e outros produtos.

As resinas plásticas são usadas pelas indústrias de brinquedos, adesivos, caixas d'água, lonas, frascos de soro, tampas para alimentos e refrigerantes, calçados, pneus, tintas, frascos para água sanitária, amaciantes, alvejantes, desinfetantes, xampus, desodorantes, maionese, adoçantes, filmes para fraldas descartáveis e coletores de lixo, entre outros.

Além do refino, há o setor da petroquímica, que compreende três gerações de produtos. Na primeira, são produzidos materiais básicos, como eteno, propeno, butadieno etc. Na segunda geração, fabricam-se os petroquímicos finais, como polietileno (PE), polipropileno (PP), polivinilcloreto (PVC), chamados de termoplásticos, poliésteres, óxido de etileno etc. Na terceira, os produtos finais são quimicamente modificados para o consumo final.

A indústria do plástico é o setor que movimenta a maior quantidade de produtos petroquímicos, por suas infindáveis aplicações. O polipropileno, por exemplo, é usado em brinquedos; copos; recipientes para alimentos, remédios e produtos químicos; carcaças para eletrodomésticos; fibras; sacos de ráfia; tubos para cargas de canetas esferográficas; carpetes; seringas; material hospitalar esterilizável; peças para máquinas de lavar; pranchas de bodyboard; autopeças (para-choques, pedais, carcaças de baterias, interior de estofos, lanternas, ventoinhas, ventiladores, peças diversas no habitáculo). Atualmente, há uma tendência de se utilizar somente o polipropileno no interior dos automóveis, para facilitar a reciclagem do material por ocasião do sucateamento do veículo.

O acrílico é também um termoplástico (polimetil-metacrilato), rígido e transparente.

São, ainda, obtidos do petróleo: medicamentos, borrachas sintéticas, tecidos sintéticos (nylon, elastômero, lã-fria etc.), coques, asfalto, alcatrão, breu, ceras, parafinas, vernizes, resinas, fósforos, filmes fotográficos, vaselinas e até mesmo chicletes.

Curiosidades

Na primeira metade do século XIX, o alumínio era um metal caríssimo, custando US$ 1.200 por quilograma. Em 1854, Henri Deville conseguiu baixar esse custo para US$ 330, porém ainda era caro, sendo mais caro que o ouro. Só em 1886 foi que Charles Hall descobriu como obter alumínio a baixo custo.

O mercúrio é o único mineral líquido que existe. A água é considerada mineral apenas na forma de gelo natural.

O nome do nylon, tecido sintético obtido a partir do petróleo, vem dos nomes das cidades de Nova York e Londres (NY + LONdon).

Fontes

BRANCO, Pércio de Moraes. Dicionário de Mineralogia e Gemologia. São Paulo: Oficina de Textos, 2008. 608 p. il.

WIKIPÉDIA EM PORTUGUÊS (Wikipédia). Acessado em 04.02.2009.

Revista Eletrônica Com Ciência e http: //www.comciencia.br/reportagens/petroleo/pet21.shtml. Acessado em 05.02.2009.

KIRSCH, Helmut. Mineralogia aplicada. Trad. Rui Ribeiro Franco.. S.Paulo, Polígono, 1872. 291 p. il.