Blog

O ouro é um dos metais mais utilizados na indústria joalheira para desenvolver anéis, colares, brincos e uma série de outros produtos. Contudo, esse metal é raramente utilizado em sua forma pura nas joias, uma vez que é extremamente maleável, e, por isso, é normalmente associado a outros metais (como níquel, prata, cobre e paládio) de modo a melhorar suas propriedades de dureza, alterar coloração e a garantir maior resistência das peças produzidas.

Figura 1. Barras de ouro puro.

Nesse sentido, é comum que no setor joalheiro, a pureza do ouro esteja ligada a um conceito determinado quilatagem, a qual determina a pureza desse metal. O máximo que uma peça de ouro pode apresentar são 24K, em que, em 24 partes do material, 24 são ouro; essa medida é classificada como referência, ou seja, expressa que o ouro em questão é 100% puro (denominado ouro fino). Já o ouro 18K, por exemplo, é feito a partir de 18 partes de ouro e 6 de outros metais, proporção que pode ser apresentada também na forma de porcentagem: 75% de ouro e 25% dos demais componentes.

Figura 2. Anéis de ouro com diferentes quilatagens/purezas.

Mas como é possível determinar a pureza do ouro?

Há diversas formas de se fazer essa análise: determinação por análise de fluorescência de raios-x (FRX), pela balança hidrostática, pela espectrofotometria UV-Vis, entre vários outros, os quais são mais ou menos comuns. No entanto, o método mais tradicional e mais bem estabelecido para análise do ouro bruto é denominado copelação. Esse método, que é regulamentado pelas normas brasileira ABNT NBR 9550:2011 ou internacional ISO 11426:2014, é capaz de fornecer o teor de ouro de uma amostra com um erro de apenas 0,02%.

A história da copelação

A copelação é um método conhecido desde os primórdios da humanidade, tendo sua invenção datada do início da Idade do Bronze. Nesse período, o processo era empregado, principalmente, para refino de minérios de chumbo que continham prata: os minérios de chumbo que continham o metal eram submetidos à uma atmosfera redutora – ou seja, uma atmosfera com pouco ou nenhum fluxo de oxigênio – e, então, uma liga de chumbo e prata era formada. Posteriormente, essa liga era copelada e se conseguia, ao final do processo, obter prata pura ou associada ao ouro.

Todo esse processo era feito em um recipiente feito de argila refratária porosa (denominada copela), o qual era preenchido com os minérios/metais e submetidos a temperaturas cerca de 1000 ºC. O aquecimento, que era normalmente realizado em um forno mufla, oxidava o chumbo, que penetrava nas paredes da copela e possibilitava que o mesmo processo ocorresse com os demais metais não-nobres. Logo, ao final, restava, ao fundo do recipiente, um pedaço de prata pura (a qual não sofre oxidação durante o processo).

Já o uso da copelação para determinar a pureza do ouro é feita há muito tempo: no ano de 1556, já existiam registros do uso desse método para o fim em questão.

Figura 3. Processo de copelação realizado no século XVI.

O método da copelação

A copelação para determinação do teor de ouro de uma determinada amostra, conforme mencionado anteriormente, é regulamentado por normas nacionais e internacionais que devem ser seguidas com rigor a fim de garantir a realização de uma análise correta e dentro dos parâmetros predeterminados. Logo, é indicado ler e utilizar as informações constadas nos documentos em questão.

De maneira geral, o processo de copelação não difere tanto do processo de refino da prata realizado na época da Idade do Bronze. Para realizá-la, pesa-se uma quantidade conhecida da amostra e adiciona-se a ela o dobro da sua massa estimada de ouro em prata. Em seguida, adiciona-se 0,5 vezes a massa estimada de ouro em cobre. Feito isso, os metais pesados são, então, envolvidos em cerca de 8 gramas de chumbo, e adicionados à copela. Esse recipiente, portanto, é submetido ao aquecimento – realizado entre 950 e 1000 ºC –, dando início ao processo químico.

Figura 4. Copelas inseridas na mufla.

Com o aumento da temperatura e a passagem de ar, o chumbo sofre oxidação em conjunto com as impurezas presentes na amostra, e então penetram nas porosidades da copela. Já os metais como prata, ouro, paládio e platina, se presentes na amostra, permanecem em seus estados de oxidação normais e ficam no interior da copela na forma de botões.

Em seguida, esses metais são limpos, laminados, recozidos e adicionados em ácido nítrico, o qual dissolverá todos os compostos com exceção do ouro e da platina (caso esteja presente). Após isso, no caso de uma amostra que não contém platina, as tiras de ouro são lavadas em água, secas e pesadas.

Assim, finalmente, o teor de ouro pode ser calculado a partir da razão entre a massa final e a massa inicial pesadas, conforme mostra a equação abaixo.

Figura 5. Equação utilizada para calcular o teor de ouro presente na amostra.

Vantagens e desvantagens

O método de copelação é, conforme mostrado, extremamente útil para a determinação do teor de ouro. Por ser uma análise bem estabelecida e conhecida, sua reprodutibilidade é boa, e normas e regulamentações podem ser facilmente encontradas a fim de facilitar o processo em termos de conhecimento sobre como realizar o processo de maneira correta e adequada.

Contudo, a copelação também apresenta desvantagens, dentre as quais é válido ressaltar ser um método destrutivo, no qual parte da amostra deve ser retirada do produto para se analisar corretamente, e também por conseguir determinar teores apenas entre 30% e 99% de ouro. Apesar de ser uma boa faixa, caso o produto analisado não esteja dentro dessa margem, a determinação terá um erro associado maior.

Siga-nos no Instagram (@8_metais) e curta nossa página no Facebook (8metais) para mais conteúdos como esse!