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Gemas Orgânicas Glamorosas: A História da Aplicação, a Cultura e as Caraterísticas Gemológicas das Pérolas
Introdução básica às pérolas e pedras preciosas orgânicas
Introdução:
As pedras preciosas, também conhecidas como pedras preciosas e semi-preciosas, são geralmente consideradas como materiais naturais que são bonitos, duráveis, raros e aceitáveis, têm valor estético e podem ser transformados em objectos decorativos. Em gemologia, as pedras preciosas podem ser classificadas em monocristalinas, jade e orgânicas, ver Figura 0-0-1.
Índice
Secção ⅠCaracterísticas das pedras preciosas orgânicas
Como o nome sugere, as pedras preciosas orgânicas são aquelas formadas a partir de processos orgânicos. A principal diferença entre as pedras preciosas orgânicas e as pedras preciosas inorgânicas de cristal único e o jade é que as pedras preciosas orgânicas estão relacionadas com as actividades de animais e plantas, aderindo às leis biológicas e de biomineralização.
Os principais tipos de pedras preciosas orgânicas incluem pérolas, corais, marfim e outros materiais dentários, bem como âmbar, conchas, jactos, carapaças de tartaruga e chifres. Embora algumas pedras preciosas orgânicas possam ser cultivadas através de intervenção artificial no seu processo de formação, como as pérolas e conchas cultivadas, estas pedras preciosas orgânicas não podem ser sintetizadas em laboratório.
As caraterísticas de identificação mais importantes das pedras preciosas orgânicas estão geralmente estreitamente relacionadas com a sua origem, como a estrutura de crescimento em anéis concêntricos das pérolas, a estrutura de crescimento radial concêntrico dos corais, a estrutura de crescimento em camadas das conchas, a estrutura de crescimento em anéis concêntricos do marfim e os padrões de fluxo do âmbar.
A maioria das jóias com pedras preciosas orgânicas requer uma manutenção cuidadosa. As pedras preciosas orgânicas têm geralmente uma dureza inferior e uma resistência superior, com uma dureza de Mohs que ronda normalmente os 2,5-4. Evite riscar contra o metal e evite esfregar contra outras pedras preciosas inorgânicas e jade. A maioria das pedras preciosas orgânicas é composta por materiais orgânicos e inorgânicos. A parte inorgânica é constituída principalmente por carbonatos e fosfatos. Os carbonatos são facilmente corroídos por ácidos, que podem danificar as pedras preciosas orgânicas. Em caso de exposição a ácidos, lavar imediatamente com água limpa, secar com um pano macio e deixar secar ao ar num local fresco. Os materiais orgânicos são susceptíveis à erosão por solventes orgânicos como o etanol, o éter e a acetona, pelo que deve ser evitado o contacto com verniz das unhas, detergentes e cosméticos, bem como o contacto com o suor. Algumas pedras preciosas orgânicas podem mudar de cor e perder o brilho devido à desidratação, uma vez que contêm uma pequena quantidade de água, pelo que devem ser protegidas da exposição prolongada à luz solar e da cozedura contínua a alta temperatura.
As pedras preciosas orgânicas têm uma vasta gama de utilizações. Para além de serem utilizadas em joalharia e decoração, algumas pedras preciosas orgânicas têm também valor medicinal, como as pérolas. Na antiguidade, o corno de rinoceronte e o âmbar eram utilizados como materiais medicinais preciosos.
É importante notar que o comércio de algumas pedras preciosas orgânicas está sujeito a restrições rigorosas ao abrigo da Convenção sobre o Comércio Internacional das Espécies da Fauna e da Flora Selvagens Ameaçadas de Extinção (CITES) e é limitado ou proibido a nível internacional, tal como o marfim, o coral, o corno de rinoceronte e a carapaça de tartaruga; o transporte e o comércio destes tipos de pedras preciosas orgânicas em alguns países e regiões pode resultar em sanções legais.
Secção II Classificação das pedras preciosas orgânicas
As pedras preciosas orgânicas podem ser classificadas de acordo com a sua origem e composição.
1. Classificação por origem
As pedras preciosas orgânicas podem ser divididas entre as produzidas por organismos vivos e os fósseis biológicos, ver Figura 0-2-1.
Algumas pedras preciosas orgânicas têm origem em organismos vivos, como as pérolas e as conchas produzidas por bivalves, gastrópodes e outros moluscos de água doce ou salgada; a carapaça de tartaruga provém de tartarugas marinhas; o marfim, o osso de elefante e os bicos de aves", bem como o corno de rinoceronte, provêm de animais terrestres. A classificação do coral é algo controversa; alguns acreditam que o coral é um fóssil de pólipos de coral, mas uma vez que os ramos de coral vivos podem continuar a crescer no oceano, e para o distinguir dos fósseis de coral silicificado, este livro classifica o coral na secção dos vivos. As pedras preciosas orgânicas comuns produzidas por organismos vivos são mostradas na Figura 0-2-2
Os fósseis referem-se aos restos, artefactos ou vestígios de organismos antigos preservados em estratos antigos. As pedras preciosas orgânicas fossilizadas incluem âmbar, jato, opala, marfim de mamute e outros fósseis dentários, madeira silicificada e fósseis de coral. Ver Figura 0-2-3.
2. Classificação de componentes
Algumas pedras preciosas orgânicas são compostas de materiais inorgânicos e orgânicos. Os materiais inorgânicos consistem principalmente em carbonatos, fosfatos, sílica e água, enquanto os materiais orgânicos incluem principalmente queratina e outros. Esta categoria de pedras preciosas orgânicas inclui principalmente pérolas, corais calcários, dentes, ossos e fósseis silicificados ou calcificados, como mostra a Figura 0-2-4
Os fósseis silicificados, como os fósseis de coral, podem ter muito pouco material orgânico preservado devido à erosão por fluidos hidrotermais ricos em sílica durante a sua formação, e o material orgânico pode mesmo ser destruído.
A composição de algumas pedras preciosas orgânicas é principalmente material orgânico, principalmente queratina, ácidos ésteres e álcoois, como âmbar, jato, corais de chifre, carapaça de tartaruga, chifre de rinoceronte, como mostra a Figura 0-2-5
Secção III Introdução da Pérola
A palavra inglesa para pérola vem do francês "Perle", originalmente derivada do latim "Perna", que significa "ostra de pérola", um tipo de bivalve com a forma de uma perna de cordeiro. Em persa, o significado original é "o orgulho do mar".
As pérolas são conhecidas como a "rainha das pedras preciosas" no mundo da joalharia internacional, sendo o tipo mais antigo e mais importante de pedra preciosa orgânica e a única pedra preciosa que pode ser usada diretamente, sem ser cortada, polida ou moída.
Neste capítulo, entende-se por pérolas as secreções lustrosas que se formam nas ostras de água salgada e nos mexilhões de água doce, que pertencem à classe dos moluscos bivalves. A caraterística mais óbvia dos bivalves é o facto de terem duas conchas ligadas por um ligamento. As suas brânquias são geralmente semelhantes a folhas; por isso, também são chamadas de "ramos de lamelas". As conchas dos moluscos bivalves e a grande maioria das pérolas são segregadas pelo manto do corpo do molusco.
Secção IV História e cultura da aplicação para Pearl
A história das pérolas no mundo pode geralmente ser dividida em duas fases: a primeira é a colheita de pérolas naturais durante milhares de anos antes do século XIX, e a segunda é a história moderna do cultivo de pérolas que começou com Mikimoto Kōkichi.
1. Pérolas de água salgada do Sul
(1) Foi produzida em abundância na ilha de Hainan, em Hepu, em Guangxi, e nas águas do Golfo de Beibu. Estas águas têm ondas relativamente pequenas e a mistura de água salgada e água doce cria uma salinidade moderada, resultando numa elevada qualidade da água e numa temperatura particularmente adequada para a reprodução da madrepérola.
(2) Métodos de colheita de pérolas
Mais frequentemente, os mergulhadores de pérolas apanhavam rãs. Uma corda era atada à volta do corpo do mergulhador e este mergulhava no mar para apanhar rãs. Esta atividade de recolha de pérolas era extremamente perigosa, resultando frequentemente na "troca de pessoas por pérolas".
2. Pérola natural oriental de água doce
Pérola de água doce natural oriental, produzida principalmente nos rios e lagos de água doce de Jilin e Heilongjiang, no nordeste da China, sendo a melhor qualidade proveniente de zonas como o rio Songhua, o rio Nen, o rio Yuantong e o lago Jingpo. Para além disso, Mudanjiang é conhecida pela sua abundância e qualidade de pérolas, o que lhe valeu o belo título de "Rio das Pérolas".
3. Pérola do Oeste
Relativamente às pérolas do Oeste, alguns acreditam que "as da Europa e do Oeste" são pérolas do Oeste, enquanto outros pensam que todas as pérolas estrangeiras são referidas como "pérolas do Oeste". Existem muitas origens para as "pérolas do Ocidente", que também se dividem em pérolas naturais de água doce e pérolas de água do mar.
A aplicação das West Pearls reflecte-se em muitas pinturas de retratos, e muitas peças decorativas em colecções de museus também apresentam West Pearls e jóias antigas que circulam no mercado e que incluem West Pearls.
Figura 1-1-9 Pintura a óleo de uma mulher com jóias de pérolas (pintada em 1853)
Figura 1-1-12 Jóias de pérolas naturais no museu
Figura 1-1-16 Jóias antigas com pérolas na exposição de jóias
(1) Golfo de Mannar
O Golfo de Mannar, situado entre o Sri Lanka e a Índia, tem uma longa história de produção de pérolas e foi outrora conhecido por produzir as melhores pérolas naturais de água do mar nos tempos antigos. As pérolas são brancas ou brancas leitosas, com tons de verde, azul ou roxo, e têm um brilho forte. □
(2) Golfo Pérsico
Os registos da pesca de pérolas no Golfo Pérsico remontam a 200 a.C. A "Pérola da Ásia", encontrada no Golfo Pérsico em 1628, é a segunda maior pérola natural de água salgada descoberta no mundo. Os antigos romanos começaram por obter pérolas do Golfo Pérsico. O imperador romano Nero tinha uma coroa adornada com pérolas. Outro imperador romano, Calígula, tinha uma pérola incrustada perto dos lábios e uma vez presenteou o seu cavalo com um colar de pérolas.
As pérolas naturais de água do mar do Golfo Pérsico, conhecidas como pérolas persas, são de excelente qualidade, frequentemente de cor creme com um tom esverdeado.
Os métodos de mergulho com pérolas da antiga Pérsia foram transmitidos durante séculos. Os jovens escravos do sexo masculino saltavam do navio para o mar, sustendo a respiração durante vários minutos, ou utilizavam um pequeno dispositivo semelhante a um clipe nasal para mergulhar a profundidades de 20-30 m para apanhar ostras, regressando depois ao navio e repetindo o processo continuamente. Os riscos do mergulho com ostras são extremamente elevados.
(3) Europa
As pérolas produzidas nos rios europeus, tal como as da América do Sul, são as preferidas de várias famílias reais europeias.
A Rainha Isabel I de Inglaterra tinha um gosto especial por pérolas, usando colares que chegavam até aos joelhos. Diz-se que a Rainha Isabel tinha mais de 3.000 fatos adornados com pérolas, mas, curiosamente, uma parte significativa das pérolas destas peças de vestuário eram imitações de pérolas.
(4) Oceano Pacífico Sul
A madrepérola do Pacífico Sul é grande e produz pérolas de alta qualidade. As pérolas naturais do Pacífico Sul foram exportadas para a Europa por volta de 1845. Em 1881, foi descoberta uma grande concha de lábios de prata no noroeste da Austrália, que pode produzir pérolas naturais do Mar do Sul de grande dimensão e de alta qualidade.
As conchas-mãe das pérolas naturais do Mar do Sul incluem conchas de lábios prateados, conchas de lábios dourados e conchas de lábios negros, que podem produzir pérolas naturais nas cores branca, dourada e negra. A madrepérola natural e as pérolas naturais do mar do Sul são apresentadas nas Figuras 1-1-18 a 1-1-21
Figura 1-1-18 Face exterior de uma concha natural com lábios de ouro
Figura 1-1-19 Face interna de uma concha natural com lábios de ouro
Figura 1-1-20 Pérola dourada natural do mar do Sul
Figura 1-1-21 Pérola natural do mar do Sul de cor branca prateada
(5) Américas
Em 1498, quando Colombo chegou pela terceira vez ao continente americano, descobriu com êxito pérolas. As pérolas foram incluídas no topo da lista de presentes oferecidos ao rei e à rainha espanhóis. Nos anos seguintes, quando outros conquistadores espanhóis chegaram ao hemisfério ocidental, descobriram muitas conchas com pérolas perto da costa norte da Venezuela, que mais tarde se tornou amplamente conhecida como a "Costa das Pérolas". Durante os 150 anos seguintes, quase todas as pérolas naturais aqui produzidas foram levadas para a Europa.
Por volta de 1900, a indústria das pérolas naturais de água doce nos Estados Unidos começou também a desenvolver-se, principalmente no rio Mississipi, utilizando a madrepérola colhida para fazer botões.
4. Cultura de pérolas
As pérolas sempre foram consideradas como tesouros raros, amados e apreciados pelas pessoas. Representam a pureza, a perfeição, a nobreza e a autoridade e são, a par do jade, comparáveis às pedras preciosas mais preciosas. Simbolizam um carácter nobre e o uso de jóias com pérolas realça o seu encanto. As pérolas são também os primeiros materiais naturais utilizados como pedras preciosas, formando assim uma ligação inseparável com a cultura chinesa, criando uma cultura única de pérolas. A história da cultura da pérola é muito antiga, com registos de pérolas que remontam a mais de 4.000 anos. Ao longo dos longos anos que acompanham a humanidade, as pérolas não só serviram como riqueza material para usufruto, mas também se integraram no rio cultural da história humana, deixando para trás um legado cultural colorido.
5. Funções medicinais
As pérolas têm um brilho e uma cor especiais e sempre foram muito apreciadas. As pérolas são também um precioso medicamento tradicional chinês desde a antiguidade.
Na prática clínica moderna, o pó de pérola é utilizado internamente para tratar o prurido febril da pele e as condições ulcerativas, como o eczema crónico e a dermatite ulcerosa crónica da pele; os doentes após a cirurgia ou com lesões nas mucosas que tomam uma quantidade adequada de preparações de pérolas podem beneficiar a recuperação; as pérolas têm os efeitos de acalmar o fígado e subjugar o yang, e clarear a visão. O extrato de água de pérola é clinicamente utilizado para tratar a fadiga visual, a conjuntivite crónica e as cataratas relacionadas com a idade; a utilização interna e externa de pó de pérola também pode tratar úlceras orais.
Para além disso, as pérolas também têm alguns benefícios de beleza. A investigação atual também mostra que o cálcio perolado solúvel em água (WCP) pode inibir eficazmente a atrofia dos tecidos causada pelo envelhecimento. A investigação atual também mostra que as pérolas de cálcio solúveis em água (WCP) podem inibir eficazmente a atrofia dos tecidos causada pelo envelhecimento
Secção V Caraterísticas Gemológicas da Pérola
1. Caraterísticas Gemológicas Básicas
As pérolas são o único tipo de pedra preciosa que pode ser usada diretamente sem corte ou polimento, e as suas propriedades básicas são apresentadas no Quadro 1-2-1.
Tabela 1-2-1 Propriedades básicas das pérolas
| Principais minerais constituintes | Aragonite, calcite, nácar, etc. | |
|---|---|---|
| Composição química | (1) Componentes inorgânicos: principalmente CaCO3a fração mássica representou mais de 91%; (2) Ingredientes orgânicos: proteína dura (conchaolina), a fração mássica de 3,5%-7%; (3) Oligoelementos: P, Na, K, Mg, Mn, Sr, Cu, Pb, Fe e mais de dez tipos; (4) Núcleo: As pérolas não nucleadas têm um núcleo do manto exterior das conchas, enquanto as pérolas nucleadas têm frequentemente um núcleo de concha. | |
| Estado cristalino | Agregado heterogéneo criptocristalino | |
| Estrutura | A camada de pérolas apresenta uma estrutura radial concêntrica ou concêntrica | |
| Caraterísticas ópticas | Brilho | Brilho de pérola |
| Cor (cor da carroçaria) | (1) Pérolas de água doce: brancas, cor de laranja, roxas, cor-de-rosa; (2) Pérolas de água do mar: brancas, amarelo dourado, cinzentas, pretas | |
| Forma | (1) Pérolas de água doce: redondas, em forma de lágrima, ovais, irregulares, irregulares ligadas, cabochão e várias outras formas; (2) Pérolas de água do mar: geralmente redondas, podem ter forma de lágrima, oval, irregular e outras formas | |
| Efeitos ópticos especiais | (1) Cores de acompanhamento: vermelho, verde, roxo, azul, etc.; observam-se facilmente pérolas brancas e pretas; (2) Iridescência: cores do arco-íris flutuantes, a superfície das pérolas com forte brilho é facilmente observada. | |
| Índice de refração | O índice de refração das pérolas naturais é geralmente [1,530-1,685], enquanto o índice de refração das pérolas cultivadas é [1,53-1,56]. | |
| Caraterísticas mecânicas | Dureza de Mohs | 2.5-4.5 |
| Dureza | Elevado, cerca de 3000 vezes superior ao da calcite (CaCO3) | |
| Densidade relativa | 2.60 | |
| Propriedades especiais | Faz bolhas quando entra em contacto com ácido; fica castanho quando sobreaquecido; tem um toque arenoso quando esfregado na superfície | |
1.1 Composição química
A composição química das pérolas inclui componentes inorgânicos, componentes orgânicos, água e outras substâncias. A fração mássica dos componentes inorgânicos é igual ou superior a 91%, principalmente carbonato de cálcio; contém igualmente mais de uma dezena de oligoelementos. Os componentes orgânicos são hidrocarbonetos, principalmente queratina (também conhecida como alfa-queratina ou escleroproteína). A fração mássica dos componentes orgânicos representa 1,1%-7%.
Utilizando o método volumétrico do dicromato de potássio - método do calor de diluição, foi testado o teor de matéria orgânica de pérolas cultivadas em água doce com brilho e cores diferentes, e o teor de matéria orgânica das pérolas cultivadas em água doce foi medido como sendo 1,191%-2,232%, como se mostra no Quadro 1-2-2. O método específico utiliza uma solução de dicromato de potássio 1mol/L combinada com uma solução concentrada de ácido sulfúrico para oxidar a matéria orgânica no pó da pérola, e o dicromato de potássio restante é titulado com sulfato ferroso. O teor de carbono orgânico e de matéria orgânica corrigido é calculado com base na quantidade de dicromato de potássio consumida.
Tabela 1-2-2 Medição do teor de matéria orgânica em pérolas cultivadas em água doce usando o método de calor de diluição （Unidade: %）
| Pérolas cultivadas de água doce | Branco mate | Branco brilhante | Roxo claro | Cor-de-rosa | Laranja | Púrpura |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Teor de matéria orgânica | 11.91 | 15.34 | 17.94 | 18.41 | 20.57 | 22.32 |
Atualmente, pensa-se que as substâncias orgânicas das pérolas são compostas por 18 aminoácidos, incluindo glicina, prolina, alanina, valina, serina, ácido aspártico, triptofano e outros aminoácidos derivados da hidrólise das proteínas, bem como taurina, ornitina e outros aminoácidos derivados da hidrólise não proteica. Os diferentes tipos, brilho e cores das pérolas cultivadas de água doce têm um conteúdo variável de aminoácidos. De um modo geral, as pérolas de cor mais escura e com um brilho mais forte têm um teor de matéria orgânica mais elevado do que as que têm um brilho mais fraco; as pérolas cultivadas em água doce são geralmente inferiores às pérolas cultivadas em água do mar. O teor de matéria orgânica das pérolas cultivadas em água doce com brilho e cores diferentes foi testado utilizando métodos de hidrólise ácida de proteínas, com resultados apresentados nos quadros 1-2-3 e 1-2-4. O método específico é o seguinte: pesar 1mg de cada tipo de amostra que foi moída e bem misturada, adicionar 0,5 mL de ácido clorídrico 6mol/L, selar o tubo em condições anaeróbicas, e a 110℃±1 hidrolisar durante 24 horas. A vantagem da hidrólise ácida é que ela não é propensa à racemização de produtos de hidrólise, mas o triptofano é destruído pelo ácido fervente. Foi utilizado um analisador de aminoácidos totalmente automático do tipo 835 para as experiências com aminoácidos. Devido à destruição do triptofano e da cisteína durante a hidrólise, estes não podem ser detectados.
Tabela 1-2-3 Comparação do conteúdo de aminoácidos em pérolas cultivadas （Unidade: %）
| Cultivo de pérolas | Teor de aminoácidos |
|---|---|
| Pérolas cultivadas de água doce | 13.46 ~ 31.39 |
| Pérolas cultivadas em água do mar | 21.83 ~ 31.70 |
Tabela 1-2-4 Conteúdo de aminoácidos de pérolas cultivadas em água doce pelo método de proteína de hidrólise ácida （Unidade: %）
| Pérolas cultivadas de água doce | Branco mate | Branco brilhante | Roxo claro | Cor-de-rosa | Laranja | Púrpura |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Aminoácidos totais | 13.46 | 18.96 | 14.86 | 23.44 | 21.04 | 16.56 |
As pérolas contêm mais de dez oligoelementos, tais como P, Na, K, Mg, Mn, Sr, Cu, Pb, Fe e S. As caraterísticas dos oligoelementos das pérolas cultivadas estão estreitamente relacionadas com o seu ambiente de crescimento. O ambiente influencia o crescimento das pérolas, e os oligoelementos contidos na água do mar e na água doce são diferentes. De um modo geral, os oligoelementos como o Sr, S, Na, Mg e Fe estão relativamente enriquecidos nas pérolas cultivadas em água do mar, enquanto o Mn está relativamente empobrecido; em contrapartida, o Mn está relativamente enriquecido nas pérolas de água doce, enquanto o Sr, S, Na, Mg e Fe estão relativamente empobrecidos.
1.2 Brilho
As pérolas produzidas por moluscos bivalves, vulgarmente designadas por pérolas, são caracterizadas pelo seu brilho nacarado, como se pode ver nas Figuras 1-2-1 e 1-2-2. O brilho das pérolas é devido à estrutura especial orgânica-inorgânica da pérola, que resulta da reflexão, interferência e difração da luz pelos cristais de carbonato de cálcio densamente dispostos na camada da pérola. A intensidade do brilho da pérola está relacionada com a suavidade da superfície da pérola, a disposição dos cristais internos de tungsténio de cálcio, a espessura da camada de pérola e a espessura de cada camada fina.
Figura 1-2-1 Brilho da pérola
Figura 1-2-2 Brilho da pérola
O brilho das pérolas deve-se aos fenómenos de reflexão, refração e reflexão difusa que ocorrem na superfície da camada da pérola quando iluminada. Além disso, ocorrem normalmente efeitos de interferência e difração entre as camadas da pérola. Estes fenómenos físicos ópticos são reflectidos coletivamente na superfície da pérola, formando o brilho único das pérolas.
O princípio da geração do brilho das pérolas pode ser explicado pela Figura 1-2-3. A camada proteica dura das pérolas cultivadas em água doce reflecte a luz incidente como um espelho. O reflexo e a refração das diferentes micro-camadas da pérola, bem como as fendas de difração formadas pelas lacunas onde a matéria orgânica entre as micro-camadas de aragonite não está preenchida, criam em conjunto o brilho da pérola.
1.3 Cor
A cor de uma pérola é o resultado combinado da sua cor de corpo, sobretom e orientação.
A cor do corpo é a cor produzida pela absorção selectiva da luz branca pela própria pérola e pode também ser considerada a tonalidade fixa que a pérola possui. O sobretom e a orientação de uma pérola são causados principalmente pela sua estrutura, onde a luz reflectida da superfície e a luz interna reflectida interferem entre si, juntamente com a difração da luz causada pelos espaços entre as camadas do nácar, criando uma orientação semelhante à do arco-íris. Quando a orientação formada é distintamente uma cor que flutua sobre a cor do corpo da pérola cultivada, é designada por sobretom.
A cor do corpo de uma pérola depende principalmente da genética da madrepérola, o que significa que a cor da madrepérola influencia principalmente a cor da pérola. As diferentes espécies de madrepérola variam em termos de variedade, ambiente de crescimento, etc., o que resulta em diferentes cores de corpo das pérolas cultivadas.
A cor do corpo das pérolas de água do mar é principalmente branca, preta, cinzenta e amarela, como se pode ver nas Figuras 1-2-4 a 1-2-6.
Figura 1-2-4 Principais cores das pérolas cultivadas em água do mar (1)
Figura 1-2-5 Principais cores das pérolas cultivadas em água do mar (2)
Figura 1-2-6 Principais cores das pérolas cultivadas em água do mar (3)
A cor do corpo das pérolas cultivadas de água doce apresenta principalmente quatro sistemas de cores principais: branco, cor-de-rosa, laranja e púrpura. Uma vez que a maioria dos consumidores não gosta do cor-de-rosa, este é geralmente branqueado para branco. Atualmente, as cores mais comuns no mercado são principalmente o branco, o laranja e o roxo, como se pode ver nas Figuras 1-2-7 a 1-2-9.
Figura 1-2-7 Principais cores das pérolas cultivadas de água doce (1)
Figura 1-2-8 Principais cores das pérolas cultivadas de água doce (2)
Figura 1-2-9 Principais cores das pérolas cultivadas de água doce (3)
Algumas pérolas cultivadas em água doce podem apresentar cores como o verde feijão, o castanho e o amarelo terra, que podem cobrir a superfície da pérola total ou parcialmente, como se pode ver nas Figuras 1-2-10 e 1-2-11.
Figura 1-2-10 Coloração epidérmica das pérolas cultivadas de água doce (todas cobertas)
Figura 1-2-11 Pérolas cultivadas de água doce com coloração da superfície (parcialmente descobertas)
Ocasionalmente, as pérolas cultivadas em água doce com núcleos podem também mostrar um brilho forte em cores como o bronze, o roxo e o castanho, como se pode ver nas Figuras 1-2-12 e 1-2-13.
Figura 1-2-12 Pérolas cultivadas de água doce com cores bronze e púrpura
Figura 1-2-13 Pérolas cultivadas nucleadas de água doce castanha
As cores acompanhantes são uma ou várias cores que flutuam na superfície das pérolas cultivadas. São mais fáceis de observar quando a pérola tem um brilho forte e uma tonalidade branca ou preta, ver Figura 1-2-14 a Figura 1-2-19.
Figura 1-2-14 Cores que acompanham as pérolas cultivadas de água doce brancas (1)
Figura 1-2-15 Cores que acompanham as pérolas cultivadas de água doce brancas (2)
Figura 1-2-16 Cores que acompanham as pérolas cultivadas brancas de água do mar (1)
Figura 1-2-17 Cores que acompanham as pérolas cultivadas brancas de água do mar (2)
Figura 1-2-18 Cores que acompanham as pérolas cultivadas negras de água do mar (1)
Figura 1-2-19 Cores que acompanham as pérolas cultivadas negras de água do mar (2)
A cor oriental é uma cor arco-íris escorrível formada sobre ou sob a superfície da pérola, ver Figura 1-2-20 a Figura 1-2-23. Geralmente, apenas as pérolas com brilho forte apresentam cores orientais ou cores acompanhantes.
Figura 1-2-20 Brilho das pérolas cultivadas não nucleadas de água doce
Figura 1-2-21 Brilho das pérolas cultivadas de água doce com núcleo (1)
Figura 1-2-22 Brilho das pérolas cultivadas com núcleo de água doce (2)
Figura 1-2-23 Brilho das pérolas cultivadas de água doce com núcleo (3)
1.4 Forma
As formas das pérolas incluem geralmente tipos redondos (perfeitamente redondos, redondos, quase redondos), ovais, em forma de lágrima, redondos planos e formas irregulares.
As pérolas cultivadas de água doce são principalmente nucleadas, pelo que as suas formas variam, incluindo redondas, em forma de lágrima, ovais, cabochão, em forma de botão, alongadas, irregulares e formas irregulares ligadas, como se pode ver nas Figuras 1-2-24 a 1-2-31.
Figura 1-2-24 Pérolas cultivadas redondas de água doce não nucleadas
Figura 1-2-25 Pérolas cultivadas não nucleadas de água doce, quase redondas e ovais
Figura 1-2-26 Pérolas cultivadas ovais não nucleadas de água doce (1 )
Figura 1-2-27 Pérola oval de água doce nucleada (2)
Figura 1-2-28 Pérolas cultivadas de água doce não nucleadas, em forma de pão e em forma de ábaco, cozidas a vapor
Figura 1-2-29 Pérola nucleada alongada de água doce
Figura 1-2-30 Pérola nucleada de água doce ligada (1)
Figura 1-2-31 Pérola nucleada de água doce ligada (2)
As pérolas de água doce com núcleo podem ser redondas ou quase redondas, como se vê nas Figuras 1-2-32 e 1-2-33;
Figura 1-2-32 Pérola redonda de água doce nucleada
Figura 1-2-33 Pérolas cultivadas de água doce quase redondas
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No entanto, uma parte considerável das pérolas de cultura nucleadas, mesmo quando implantadas com um núcleo redondo, não parecem redondas, tendo muitas vezes pequenas saliências pontiagudas que se assemelham a "caudas", aparecendo como símbolo de vírgula, como se vê na Figura 1-2-34.
As pérolas cultivadas em água do mar são nucleadas e a camada de pérolas cresce à volta de uma concha redonda, pelo que são geralmente redondas ou quase redondas, Figura 1-2-35 Pérolas comuns cultivadas em água do mar, redondas e quase redondas. No entanto, quando a camada de pérolas atinge uma certa espessura, podem também aparecer formas como a lágrima, a redonda gorda e a irregular.
1.5 Caraterísticas de fluorescência ultravioleta
Observadas com um aparelho de fluorescência ultravioleta de gema, as pérolas cultivadas em água doce apresentam uma fluorescência amarela e verde nula ou moderada à luz ultravioleta de onda longa, apresentando algumas delas uma forte fluorescência azul; geralmente não emitem luz à luz ultravioleta de onda curta. A fluorescência da superfície de corte é geralmente mais forte do que a da superfície, o que permite observar mais claramente a distribuição em faixas das camadas de pérolas.
As pérolas cultivadas em água do mar têm um teor relativamente elevado de Fe e baixo de Mn, sendo o Fe um inibidor da fluorescência ultravioleta e o Mn um ativador. Por conseguinte, a fluorescência ultravioleta das pérolas cultivadas em água do mar é geralmente mais fraca do que a das pérolas cultivadas em água doce.
Suponhamos que as pérolas cultivadas são submetidas a um processo de revestimento semelhante ao branqueamento por fluorescência sólida. Nesse caso, emitem geralmente uma forte fluorescência branco-azulada, tornando impossível discernir a sua cor de fluorescência original, como se pode ver nas Figuras 1-2-36 e 1-2-37.
Figura 1-2-36 Pérolas cultivadas de água doce branqueadas pela luz (sob luz ultravioleta de ondas longas)
Figura 1-2-37 Pérolas cultivadas de água doce branqueadas pela luz (sob ondas curtas ultravioleta)
1.6 Densidade
O conteúdo de vários componentes determina a densidade das pérolas. As pérolas de diferentes tipos, origens e formações têm ligeiras diferenças de densidade, e as pérolas de diferentes qualidades também têm densidades ligeiramente diferentes.
Geralmente, a densidade das pérolas naturais de água do mar é de 2,61-2,85 g/cm3a densidade das pérolas naturais de água doce é de 2,66-2,78 g/cm3raramente excedendo 2,74 g/cm3As pérolas cultivadas em água do mar têm geralmente uma densidade mais elevada devido ao núcleo da concha, que é de 2,72-2,78 g/cm3A densidade das pérolas cultivadas em água doce é inferior à da maior parte das pérolas naturais de água doce e das pérolas cultivadas em água do mar.
1.7 Dureza e tenacidade
A dureza Mohs das pérolas naturais é de 2,5-4,5, enquanto a dureza Mohs das pérolas cultivadas é de 2,5-4.
A camada de pérola é resistente e pode suportar uma deformação plástica significativa antes de quebrar. O seu módulo de tração é de 64 GPa, a resistência à flexão é de 130 MPa e o trabalho de fratura é de 600-1240 J/m, sendo a sua resistência à flexão próxima da das cerâmicas de alumina e o seu trabalho de fratura duas ordens de grandeza superior ao das cerâmicas de alumina (7J/m2).
A elevada tenacidade da camada de pérola está intimamente relacionada com a combinação de camadas de aragonite com interfaces alternadamente moles e duras na matriz orgânica. Os seus mecanismos de endurecimento incluem a deflexão de fissuras, o arrancamento de fibras e a formação de pontes na matriz orgânica. Entre estes, a deflexão de fendas é o fenómeno mais comum de propagação de fendas, especialmente quando as fendas se propagam perpendicularmente às camadas de aragonite. As fissuras começam por se estender ao longo das camadas orgânicas entre as folhas de aragonite, depois deflectem, passando pela camada de aragonite e deflectindo novamente para outra camada orgânica paralela a esta, aumentando assim o trabalho de fratura necessário e a resistência à propagação. Embora o nácar seja um agregado de aragonite, as suas plaquetas têm geralmente alguns micrómetros de tamanho. Elas estão dispostas de forma escalonada, unindo os cristais por uma matriz orgânica relativamente mais macia. Quando a camada de pérola é submetida a uma pressão externa, as fissuras iniciam-se nas camadas orgânicas e estendem-se ao longo dos limites poligonais dos cristais de aragonite ou passam através das camadas orgânicas da aragonite para as camadas orgânicas adjacentes que lhe são paralelas. As fissuras tendem a apresentar uma forma de degrau com padrões claros e regulares. A matéria orgânica pode coordenar o deslizamento entre as camadas ou ser esticada ou comprimida em determinadas condições. Ainda assim, permanece ligada às camadas de aragonite, permitindo que a camada de pérola ajuste facilmente a deformação através do deslizamento entre camadas, reduzindo o impacto de forças externas e tornando-a menos propensa a fissuras.
1.8 Caraterísticas da superfície
A superfície de uma pérola pode apresentar marcas naturais de crescimento, tais como falhas, manchas e texturas de crescimento paralelas em forma de anel, incluindo buracos, manchas brancas baças e manchas em forma de anel. A superfície das pérolas nucleadas pode também apresentar rugas e danos na camada de pérolas
As caraterísticas da superfície das pérolas são mostradas nas Figuras 1-2-38 a 1-2-51.
Figura 1-2-38 Fosso
Figura 1-2-39 Sem pontos de luz
Figura 1-2-40 Ausência de pontos luminosos e bandas anulares
Figura 1-2-41 Fossos e anéis (1)
Figura 1-2-42 Fossos e anéis (II)
Figura 1-2-43 Fossos e anéis (três)
Figura 1-2-44 Correia de anel (I)
Figura 1-2-45 Correia de anel (II)
Figura 1-2-46 Saliências, cavidades e anéis (I)
Figura 1-2-47 Saliências, cavidades e anéis (II)
Figura 1-2-48 Enrugamento da camada de pérolas (pérolas cultivadas em água doce com núcleos)
Figura 1-2-49 Enrugamento e deterioração da camada de pérolas (pérolas cultivadas com núcleo de água doce)
Figura 1-2-50 Danos na camada de pérolas e na banda do anel
Figura 1-2-51 Danos na camada de pérola
Um buraco refere-se a pequenas depressões ou buracos na superfície da camada de pérola que são mais baixos do que outras áreas, que geralmente têm um brilho iridescente.
As manchas brancas não-lustrosas referem-se a pequenas manchas sem brilho perolado que aparecem na camada da pérola. Quer se trate de uma pérola branca ou de uma pérola colorida, as manchas não-lustrosas na sua superfície são brancas, o que é também uma das caraterísticas importantes para identificar se a cor da pérola é natural. Em algumas pérolas cultivadas em água doce podem também aparecer grandes áreas de manchas não-lustrosas.
Os padrões de turbilhão, vulgarmente conhecidos como "padrões de parafuso", são padrões de crescimento de superfície semelhantes a roscas de parafuso, e as texturas de crescimento podem assumir várias formas, incluindo linhas paralelas, camadas concêntricas, formas de rabo de peixe, formas de remoinho e riscas irregulares.
1.9 Observação Microscópica
Sob ampliação, a superfície da camada de pérola é geralmente lisa e delicada, podendo também apresentar uma estrutura concêntrica radiada em camadas e vários defeitos e texturas de crescimento da superfície, com a estrutura em camadas a formar texturas semelhantes a curvas de nível num mapa. Observando a partir do orifício de uma pérola cultivada, é possível ver o núcleo da pérola e a estrutura de crescimento em camadas da camada de pérola, o que não é fácil de observar nas pérolas não nucleadas, como mostram as figuras 1-2-52 a 1-2-55.
Figura 1-2-52 Observação microscópica de pérolas não nucleadas
Figura 1-2-53 Textura "Linha de contorno" da camada pérola
Figura 1-2-54 Observação microscópica da zona perfurada de pérolas cultivadas nucleadas, mostrando o núcleo da pérola e a estrutura em camadas
Figura 1-2-55 Estrutura em camadas visível na superfície da camada de pérolas nucleadas e no núcleo da pérola
2. Composição das fases
O componente inorgânico carbonato de cálcio nas pérolas aparece principalmente no sistema cristalino ortorrômbico como aragonita, com uma pequena quantidade aparecendo como calcita no sistema cristalino trigonal e vaterita no sistema cristalino hexagonal. Os minerais inorgânicos na pérola não são exatamente consistentes com os parâmetros cristalinos da aragonite padrão, e os iões de impureza podem ter um certo grau de substituição isotrópica com Ca2+ em carbonato de cálcio.
A fase do carbonato de tungsténio nas pérolas é determinada principalmente através de ensaios e análises utilizando técnicas como a DRX, a espetroscopia de infravermelhos e o Raman. A investigação atual indica que a fase das pérolas cultivadas em água doce é essencialmente aragonite, com algumas pérolas cultivadas em água doce não-lustrosas que contêm vaterite. A principal fase mineral das pérolas cultivadas em água do mar é a aragonite, que pode conter uma pequena quantidade de calcite; o brilho da superfície diminui à medida que o teor de calcite aumenta. As pérolas cultivadas em água do mar produzidas na China podem também conter vestígios de hidroxiapatite carbonatada.
Tabela 1-2-5 Composição das fases das pérolas cultivadas
| Item | Pérolas cultivadas de água doce | Pérolas cultivadas em água do mar |
|---|---|---|
| Fases principais | (1) Aragonite ortorrômbica (2) Vaterite hexagonal | (1) Aragonite ortorrômbica (2) Calcite Trigonal |
3. Estrutura
As pérolas são geralmente compostas por um núcleo e uma camada de pérolas.
O núcleo refere-se ao núcleo da pérola natural, que consiste em microrganismos, detritos biológicos, grãos de areia, lesões, etc.; o núcleo das pérolas cultivadas é um implante artificial no núcleo - pequenas contas de conchas ou o manto de ostras e amêijoas. O manto implantado é mostrado na Figura 1-2-64, e o núcleo da concha é mostrado na Figura 1-2-65.
Figura 1-2-64 A membrana externa utilizada para a inserção do núcleo
Figura 1-2-65 O núcleo da concha redonda de uma pérola cultivada nucleada
A camada de nácar é a superfície que apresenta um brilho iridescente, abrangendo todas as pérolas não nucleadas de dentro para fora e a parte exterior ao núcleo de uma pérola nucleada. É constituída por carbonato de cálcio (principalmente aragonite), matéria orgânica (principalmente proteínas da concha) e água, apresentando uma estrutura em camadas concêntricas ou radial concêntrica. Uma estrutura em camadas distinta pode ser observada quando uma pérola é cortada ou partida, como mostram as Figuras 1-2-66 e 1-2-67.
Figura 1-2-66 A estrutura concêntrica em camadas da camada de nácar
Figura 1-2-67 A estrutura em camadas concêntricas da camada de nácar (depois de quebrada)
A parte central das pérolas cultivadas não nucleadas é o manto, seguido de uma camada branca ou colorida, disposta por ordem do interior para o exterior como camadas de pérolas, ver Figuras 1-2-68 a 1-2-71;
Figura 1-2-68 Estrutura em camadas concêntricas da camada de pérolas em pérolas cultivadas não nucleadas (1)
Figura 1-2-69 Estrutura concêntrica em camadas das pérolas cultivadas não nucleadas (2)
Figura 1-2-70 Estrutura concêntrica em camadas de pérolas ligadas não nucleadas (1)
Figura 1-2-71 Estrutura concêntrica em camadas de pérolas de cultura não nucleadas (2)
O interior das pérolas cultivadas nucleadas de água doce e das pérolas cultivadas de água do mar é geralmente a concha (branca), enquanto o exterior é a camada de pérolas (preta), e a cor da camada de pérolas é relativamente uniforme, ver Figuras 1-2-72 e 1-2-73.
Figura 1-2-72 Estrutura das pérolas de cultura nucleadas (1)
Figura 1-2-73 Estrutura das pérolas de cultura nucleadas (2)
(1) Microestrutura
Utilizando instrumentos como a microscopia eletrónica de varrimento (SEM) e a microscopia eletrónica de transmissão (TEM) para ampliar e observar a camada de pérola, é possível ver a estrutura micro-concêntrica em camadas da camada de pérola: os cristais de carbonato de cálcio estão dispostos como um prato de mosaico para formar uma única camada de pérola, com proteínas duras orgânicas existentes nos espaços dos cristais de carbonato de cálcio e entre as camadas individuais da camada de pérola. Esta estrutura pode ser vividamente comparada ao assentamento de tijolos na arquitetura, em que as proteínas duras actuam como cimento e os cristais de carbonato de cálcio se assemelham a tijolos. O tamanho, a forma e a disposição dos cristais de carbonato de cálcio afectam diretamente a qualidade das pérolas; as imagens SEM das pérolas são mostradas nas Figuras 1-2-74 e 1-2-75.
Figura 1-2-74 Estrutura em camadas das camadas de pérolas (SEM)
Figura 1-2-75 Estrutura da superfície das camadas de pérolas de alto brilho (SEM)
E a relação entre a estrutura da camada de pérola e o brilho é mostrada na Tabela 1-2-11. Esta estrutura em camadas altamente ordenada da camada de pérola é a razão da sua elevada resistência e tenacidade.
Quadro 1-2-11 Relação entre a estrutura das camadas de pérolas e o seu brilho
| Tipos de pérolas | Pérolas de alto brilho | Pérolas sem brilho |
|---|---|---|
| Pérolas cultivadas em água do mar | A aragonite pseudo-hexagonal em flocos ou em blocos planos tem uma disposição muito ordenada; o centro da aragonite lamelar é convexo, o bordo é baixo. A acumulação de uma fina camada de pérola mostra um efeito de anel rítmico. O tamanho médio das partículas da aragonite hexagonal é de 1-8um, e a espessura é de cerca de 0,3-0,6um | O centro da superfície plana da aragonite é côncavo, enquanto os bordos são relativamente altos; a disposição é frequentemente desordenada |
| Pérolas cultivadas de água doce | Os cristais de aragonite são ordenados e de tamanho uniforme. A aragonite hexagonal com um diâmetro de 1-4um tem uma superfície plana e uma saliência no meio. A espessura da microcamada de aragonite é de aproximadamente 0,2-0,4 um | Os cristais de aragonite variam em forma e tamanho, de menos de 1 m a alguns microns; a parte central da superfície do floco de aragonite é côncava; desordem de acumulação de cristais, estrutura solta, aparecem frequentemente alguns microns a dezenas de microns de buracos |
(2) O mecanismo de formação da camada de nácar.
A investigação sobre o mecanismo de crescimento da camada de nácar ainda não está completa e continua a ser controversa.
Atualmente, no que diz respeito à deposição da camada de nácar, acredita-se geralmente que o crescimento da camada de nácar inclui vários processos principais: a montagem da matriz orgânica, a formação inicial da fase mineral, a nucleação de plaquetas de aragonite individuais e o crescimento de plaquetas de aragonite. As fibras semelhantes à seda existem num estado de gel, pré-preenchido na área de mineralização; a quitina está orientada e controla o crescimento direcional dos cristais de carbonato de cálcio. Durante o processo de mineralização, a primeira fase mineral formada é o carbonato de cálcio amorfo coloidal (ACC), e os cristais desenvolvem-se sobre o carbonato de cálcio amorfo. As macromoléculas ácidas desempenham um papel regulador durante o crescimento dos cristais.
Relativamente aos dois modos de crescimento de empilhamento e epitaxia na camada de pérola, são utilizadas principalmente a teoria da ponte mineral e a teoria do modelo.
A teoria da ponte mineral sugere que os cristais de aragonite continuam a crescer através dos poros das placas de matéria orgânica entre as diferentes camadas de pérolas. Cada cristal de aragonite recém-nucleado cresce verticalmente ao longo da direção da membrana externa até encontrar a matriz intercamada de outra camada, altura em que o crescimento vertical pára. Subsequentemente, as placas crescem lateralmente para formar novas placas. Uma vez que a placa em crescimento encontra os poros na matriz intercamada da placa superior adjacente, ela passará através dos poros como uma ponte mineral, permitindo que novas placas pequenas continuem a cristalizar-se. Em relação à placa inferior, esta nova placa tem um desvio lateral. À medida que as placas mais antigas crescem lateralmente, mais pontes minerais são formadas entre as novas placas, resultando no crescimento simultâneo de placas em vários locais.
A teoria do modelo postula que a matéria orgânica solúvel pode fornecer um modelo para a cristalização da fase mineral. Quando o ciclo de cristalização de uma determinada face cristalina da fase inorgânica corresponde ao ciclo estrutural da matriz orgânica com grupos activos, induz o cristal a crescer ao longo desta direção da face cristalina, conduzindo a uma estrutura direcional ordenada do cristal, isto é, induzindo os cristais de aragonite a nuclearem ao longo da direção da face cristalina (001), resultando finalmente em todas as placas de aragonite na camada de pérola com o seu eixo c perpendicular ao plano da camada de pérola. Além disso, quando a matéria orgânica solúvel existe independentemente na solução, adsorve-se seletivamente na face cristalina (001) da aragonite devido à correspondência da rede, inibindo assim o crescimento de cristais de aragonite na direção perpendicular a essa face, resultando em cristais de aragonite que formam uma morfologia tipo placa.
4. Caraterísticas da catodoluminescência
A intensidade da luminescência das pérolas cultivadas em água doce sob excitação catódica aumenta com a tensão dentro de um certo intervalo. No entanto, uma tensão elevada prolongada pode causar danos na superfície das pérolas devido a temperaturas elevadas.
As pérolas cultivadas em água doce e a camada de nácar da madrepérola de água doce emitem uma luz amarelo-esverdeada sob excitação catódica, enquanto as pérolas cultivadas em água do mar, as pérolas cultivadas em água do mar tratadas e as conchas de água do mar não emitem geralmente luz, como se pode ver nos quadros 1-2-12 e 1-2-76 a 1-2-79.
Figura 1-2-76 Caraterísticas da luminescência catódica das pérolas cultivadas de água doce
Figura 1-2-77 Caraterísticas de luminescência catódica da camada de nácar da madrepérola de água doce
Figura 1-2-78 As pérolas cultivadas de água do mar branca não emitem luz sob excitação de raios catódicos.
Figura 1-2-79 Pérolas negras cultivadas em água do mar sob excitação catódica
Quadro 1-2-12 Caraterísticas catodoluminescentes das pérolas cultivadas e das pérolas tratadas de forma optimizada
| Tipos | Cor | Cor catodoluminescente | Observação microscópica sob catodoluminescência |
|---|---|---|---|
| Pérolas cultivadas de água doce | Branco, cor-de-rosa, laranja, roxo | Amarelo-verde | Estrutura densa, lustrosa, brilhante e uniforme |
| Pérolas cultivadas de água doce | Branco, castanho | Amarelo-verde | A estrutura é uniforme, densa e lustrosa, com anéis visíveis e estrutura em camadas, brilhando intensamente |
| Pérolas cultivadas em água do mar | Preto, cinzento, amarelo, branco | Não luminoso | A estrutura é uniforme e densa, brilhante e lustrosa, com feixes visíveis de reflexo azul-púrpura |
| Camada de madrepérola da água do mar | Branco | Não luminescente | A estrutura é uniforme e densa, com feixes de raios visíveis que reflectem a luz azul e púrpura |
5. Mecanismo de coloração do corpo
O mecanismo de coloração do corpo das pérolas é relativamente complexo e carece de uma compreensão unificada. Nas pérolas, as matrizes orgânicas e os pigmentos estruturalmente diversos estão distribuídos no carbonato de cálcio inorgânico, e estes pigmentos variados e complexos podem apresentar cores individualmente ou em conjunto com iões metálicos. Para diferentes pérolas, os mecanismos de coloração do corpo incluem principalmente dois entendimentos: coloração de porfirina e coloração de carotenoide.
5.1 Coloração da porfirina
Estudos experimentais que apoiam este entendimento indicam que a tonalidade e o brilho da cor do corpo da pérola são fluorescentes. A cor do corpo das pérolas é causada pelo pigmento proteico porfirina e pelos elementos metálicos que induzem cores fluorescentes. A combinação de porfirina e metais é chamada de corpo de porfirina. Diferentes tipos de metais combinados com a porfirina resultam em cores diferentes; a variação do teor de porfirina leva a diferentes tonalidades. A análise fluorescente, colorimétrica e o tratamento quantitativo da porfirina em pérolas de cores diferentes mostram que as pérolas coloridas têm um teor mais elevado. Em contrapartida, as brancas têm menos, e as pérolas de baixa qualidade com pouco brilho têm ainda menos.
O teor de iões de oligoelementos das pérolas coloridas é geralmente superior ao das pérolas brancas, o que indica que os iões metálicos inorgânicos podem ter uma relação correspondente com a formação da cor das pérolas; o teor de matéria orgânica das pérolas coloridas é também superior ao das pérolas brancas, e acredita-se geralmente que os iões metálicos inorgânicos podem formar algum tipo de relação de coordenação com as moléculas orgânicas. Quando os oligoelementos das pérolas entram no centro do núcleo da porfirina e formam complexos estáveis, as pérolas de diferentes cores correspondem a diferentes corpos de porfirina. Por conseguinte, a cor do corpo das pérolas é determinada pelos efeitos combinados destes iões e pelos efeitos combinados dos corpos de porfirina metálica.
Alguns estudos sugerem que os pigmentos orgânicos das pérolas negras cultivadas na água do mar provêm das células epidérmicas da ostra de pérola e estão relacionados com proteínas orgânicas solúveis; este pigmento pode ser a porfirina. As pérolas negras de Taqi Di e as pérolas manchadas de negro-acinzentado da China são coloridas por pigmentos orgânicos e pensa-se geralmente que os espectros de luminescência a 617nm e 676nm indicam a presença de porfirina.
5.2 Pigmentação por carotenóides
Os carotenóides são os pigmentos compostos orgânicos mais comuns que as plantas e as bactérias naturais sintetizam. Foram descobertos mais de 600 tipos de carotenóides, que estão amplamente presentes em animais, plantas e microorganismos e são também um dos principais corantes alimentares naturais. A estrutura e a função dos carotenóides são muito complexas, e o g -g-caroteno é o seu principal componente pigmentar.
Foram encontrados carotenóides na camada de nácar de pérolas e conchas cultivadas de água doce na China. Os picos Raman orgânicos de diferentes cores de pérolas de água doce são 1120cm-1, 1132cm-1, 1526cm-1, 1132cm-1 e 1527cm-1 são causados por pigmentos carotenóides típicos de dupla ligação conjugada totalmente trans, enquanto 1132cm-1 pertence à vibração de estiramento da ligação simples C=C (V2), 1527cm-1 pertence a C=C a vibração de estiramento das ligações duplas (V1) , o pico Raman fraco de 1020cm-1 (V3) pode ser causado pela oscilação no plano do grupo metilo lateral na molécula de pigmento, e o pico de 1296cm-1 pode estar relacionada com o grupo metilo lateral na molécula. Com a mudança de cor de claro para escuro, a intensidade do pico Raman da matéria orgânica muda regularmente de fraca para forte, como mostra a Figura 1-2-81. A mudança de cor das pérolas cultivadas em água doce depende da quantidade de carotenóides presentes nas pérolas. A concentração de carotenóides nas pérolas de cor clara é baixa, enquanto a concentração de carotenóides no nácar escuro é elevada.
Além disso, o teor de elementos metálicos como o Mn, o Mg, o Zn, o Ti e o V é relativamente elevado nas pérolas de cor, o que pode desempenhar um papel importante na coloração; à medida que o teor de oligoelementos como o Mn aumenta gradualmente, a cor das pérolas torna-se também mais escura.
