ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: ANÁLISE QUÍMICA DE PIGMENTOS E PRODUTOS DE ALTERAÇÃO DO SÍTIO PEDRA DO CASTELO
AUTORES: SANTOS, L. M. (UFPI) ; FARIAS FILHO, B. B. (UFPI) ; FONTES, L. M. (UFPI) ; CAVALCANTE, L. C. D. (UFPI) ; LAGE. M. C. S. M. (UFPI) ; FABRIS, J. D. (UFMG)
RESUMO: Um diagnóstico dos problemas de conservação do sítio arqueológico Pedra do Castelo revelou sérios problemas danificando os paredões rochosos, bem como os painéis de arte rupestre. Análises químicas foram realizadas utilizando as técnicas Espectroscopia UV-visível, espectroscopia de energia dispersiva (EDS), microscopia eletrônica de varredura (MEV), além de reação de complexação com tiocianato e análise elementar. Os resultados indicam que os pigmentos foram feitos à base de ferro, provavelmente usando o mineral hematita ou uma mistura de hematita com goethita. O resultado EDS da eflorescência salina revelou a presença de Si, O, P e Al, além de K, Ca, Mg e Mn em menor concentração. O carbono foi confirmado em uma mancha escura através de EDS e análise elementar.
PALAVRAS CHAVES: arqueoquímica; pedra do castelo; análise química.
INTRODUÇÃO: O Piauí é um dos estados mais ricos em acervo arqueológico do país, possuindo mais de 1200 sítios arqueológicos, além da evidência de ocupação humana com mais de 50.000 anos (SANTOS et al., 2003).
O sítio arqueológico Pedra do Castelo é um monumento geológico, constituído de arenito de grão fino, em acelerado processo de degradação, tendo cerca de 15 m de altura e aproximadamente 300 de perímetro. Possui um misto de encantamento e magia, local de rituais fúnebres e ecumenismo. Um dos fatos mais curiosos talvez seja o costume dos populares de fazer chá da rocha, pois a consideram milagrosa (LAGE et al., 2007).
No entanto, fato é que o Sítio Pedra do Castelo revela a presença do homem pré-histórico através das pinturas e gravuras rupestres ali deixadas nas paredes e teto dos abrigos. Os artistas pré-históricos realizaram pinturas com as mais variadas formas, como grafismos puros e geometrizados, em diversas tonalidades de vermelho. Em alguns blocos do solo do abrigo foram executadas gravuras, utilizando-se a técnica da raspagem.
Portanto, a beleza e autenticidade das pinturas rupestres estão sujeitas a vários problemas de conservação, tanto naturais quanto antrópicos. A rocha está exposta à ação das chuvas, vento, sol, dentre outros fatores climáticos que provocam o aparecimento de eflorescência salina, recobrindo as pinturas ou arrastando partículas do pigmento, além de ninhos de vespas e dejetos de mocó. As pichações com nomes de pessoas parecem ter sido feitas com tinta a óleo, corretivo escolar e carvão, muitas delas sobrepondo as pinturas, além de restos de parafina.
Apresentamos aqui os resultados das análises químicas com espectroscopia UV-vis, EDS, MEV, além de reação de complexação com tiocianato e análise elementar.
MATERIAL E MÉTODOS: Fez-se a coleta de 12 amostras, das quais algumas foram analisadas no Departamento de Química da UFPI e em laboratórios da UFMG. São 4 amostras de pigmento (4 tonalidades diferentes de vermelho); 1 de grafismo branco (suspeita de corretivo escolar); 1 de pichação em vermelho (suspeita de tapitanga, um tipo de argila); 1 de parafina; 1 de ninho de vespas (conhecidas popularmente como maria-pobre); 2 de manchas pretas; 1 de pichação em amarelo-ouro (suspeita de tinta óleo) e uma amostra de fragmento de rocha, resultante de desplacamento, que contém eflorescência salina (coletada sobre o solo).
As micrografias foram obtidas com um equipamento JEOL, modelo JSM-840A, operando com tensão de 15 kV e corrente de 60 pA. Previamente as amostras foram metalizadas com ouro.
A espectroscopia de energia dispersiva (EDS) foi utilizada para fazer análises pontuais nas amostras de produtos de alteração, além da obtenção de mapas químicos dos elementos de interesse. Foi utilizado o equipamento JEOL, modelo JXA-8900RL, com energia de 15,0 keV, potencial de aceleração de 15,0 kV e corrente de feixe de 12 nA. Previamente as amostras foram metalizadas com carbono.
A análise química qualitativa consistiu de ataque ácido com HCl 3 mol L-1 ao pigmento e posterior acréscimo do agente complexante, NH4SCN 1 mol L-1 (BACCAN, et al., 1990). O produto colorido da reação foi analisado por espectroscopia de absorção molecular UV-visível, utilizando-se um espectrofotômetro Hitachi de feixe duplo no tempo, modelo U-3000, com cubetas de quartzo de 1 cm de caminho óptico como recipientes para leitura das amostras.
A análise elementar foi feita em um equipamento CHNS/O da Perkim Elmer, modelo 2400 series II.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O composto vermelho da reação de complexação com tiocianato, foi avaliado por espectroscopia UV-visível (Figura 1) e os resultados estão de acordo com a literatura para o complexo ferro-tiocianato, confirmando a presença deste elemento como constituinte dos pigmentos utilizados nos sítios estudados (SKOOG et al., 2006), sendo que esse elemento deve estar na forma de hematita ou de uma mistura de hematita com goethita, que eram os minerais mais utilizados pelos pré-históricos desta região (LAGE, 1990).
O ferro detectado na amostra de eflorescência salina por espectroscopia UV-visível não foi evidenciado na microanálise por EDS (Figura 2), revelando que esse elemento encontra-se em uma concentração muito baixa. Pode-se dizer que a eflorescência salina é constituída principalmente de silício (Si), oxigênio (O), fósforo (P) e alumínio (Al) e, em menor concentração os elementos potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg) e manganês (Mn).
As micrografias permitiram observar a morfologia da amostra de eflorescência salina com aumentos de 100 a 15.000 vezes (o aumento de 5000X pode ser visualizado no detalhe da Figura 2).
Os resultados obtidos por espectroscopia UV-visível para a pichação em vermelho e para própria rocha, a qual usamos como branco para comparações entre os resultados dos produtos de alteração e dos pigmentos, indicaram a presença de ferro em sua constituição, ainda que o corpo rochoso apresente esse elemento em uma concentração muito pequena.
A amostra de mancha escura na rocha, suspeita de fuligem oriunda da queima de parafina, revelou no espectro EDS ser constituída principalmente de Si, P, Ca, O e S, apresentando ainda C, K e Al, como elementos de menor concentração. O carbono foi confirmado por análise elementar.
CONCLUSÕES: Frente aos resultados apresentados pode-se concluir que os pigmentos são constituídos à base de ferro, sugerindo o uso de pigmentos minerais naturais que possuem hematita ou uma mistura de hematita com goethita em sua constituição.
Verificou-se que a Química é uma excelente ferramenta no estudo de sítios arqueológicos, pois permite verificar a constituição química dos pigmentos e produtos de alterações, de sorte que o conhecimento destes últimos é necessário para a sua remoção na etapa de intervenção, sobretudo se estiverem danificando os painéis rupestres.
AGRADECIMENTOS: Ao CNPq pelas bolsas, de IC (L. Santos e B. Farias Filho), de Mestrado (L. Cavalcante) e de Produtividade em Pesquisa (M. Lage e J. Fabris). À UFPI e UFMG.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BACCAN, N.; ALEIXO, L. M.; STEIN, E.; GODINHO, O. E. S.; Introdução à semimicroanálise qualitativa, 3ª ed., Campinas: Editora da UNICAMP, 1990.
LAGE, M. C. S. M.; CAVALCANTE, L. C. D.; FARIAS FILHO, B. B.; SANTOS, L. M.; FONTES, L. M.; Ciência Hoje, 2007. (submetido).
SANTOS, G. M.; BIRD, M. I.; PARENTI, F.; FIFIELD, L. K.; GUIDON, N.; HAUSLADEN, P. A.; Quaternary Science Review, 22, 2303, 2003.
SKOOG, D. A.; WEST, D. M.; HOLLER, F. J.; CROUCH, S. R.; Fundamentos de Química analítica, São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2006.
