Multielement characterization of glass beads from the archaeological site of Cais do Valongo / RJ using X-ray fluorescence

Neste trabalho 68 contas de vidro encontradas no sítio arqueológico do Cais do Valongo na zona portuário do Rio de Janeiro foram analisadas usando a técnica de fluorescência de raios de raios X (XRF). Para análise por XRF as contas foram separadas seguindo as suas formas e coloração: nove de cor branca e cilíndricas, quinze de cor vermelha e cilíndricas e quarenta e quatro de cor azul e facetadas. Para a análise das contas foi utilizado um sistema comercial de XRF (ARTAX 200 - Bruker) composto por um tubo de raios X com anodo de Molibdênio e um detector XFlash. As condições operacionais de análise foram: 35 kV, 500 μA e tempo de exposição de 600 s. Foi possível detectar 16 elementos: Si, K, Ca, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Rb, Sr, Sb, Pb e Bi. Na análise dos resultados utilizou-se a correlação de Pearson, a fim de se observar como as variáveis se comportavam entre si, e a análise de componentes principais (PCA) a fim de investigar possíveis semelhanças ou diferenças entre as contas de acordo com cada conjunto de cores. Associado ao PCA também foi realizada a análise por agrupamento hierárquico (HCA). Os resultados mostraram que o grupo de contas brancas se separou em dois grandes grupos e em duas contas que se separam entre si e dos grupos; uma devido a contribuição maior de Ca e a outra devido as contribuições de Cu e Zn. Apenas nas contas brancas foi detectado o elemento Sb que é normalmente utilizado na formação dos vidros brancos opacos. No caso das contas vermelhas, observou-se a separação das contas em três grupos e uma conta que se separou dos grupos (grandes concentrações de Cu e Pb). As contas azuis apresentaram a formação de três grupos e uma conta que se separou bastante das outras contas azuis devido a grande concentração de Pb. Assim, com o uso da técnica de fluorescência de raios X e análises por PCA e HCA foi possível caracterizar as diferenças entre as contas de forma eficaz sem qualquer tipo de alteração física e preservando integralmente o material estudado. Palavras-chave: Contas de Vidro. Cais do Valongo. Fluorescência de raios X. PCA.In this work, 68 glass beads found at the archaeological site of Valongo Pier at port area of Rio de Janeiro were analyzed using fluorescence technique of X-ray beams (XRF). For XRF analysis the beads were separated following their shapes and color: white nine cylindrical color, red and cylindrical fifteen and forty-four color blue and color faceted. For the analysis of beads was used a commercial system XRF (ARTAX 200 - Bruker) composed of an X-ray tube with molybdenum anode and XFlash detector. The analysis of operational conditions were: 35 kV, 500 uA and time 600 s exposure. It was possible to detect 16 elements: Si, K, Ca, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Sb, Pb and Bi. In the analysis of the results we used the Pearson correlation, in order to observe how the variables behave with each other, and the principal component analysis (PCA) to investigate possible similarities or differences between the agreement with each set accounts colors. Associated with the PCA was also carried out by hierarchical clustering analysis (HCA). The results showed that the group of white beads were separated into two groups and two beads which are separated from each other and groups; one due to the higher contribution of Ca and the other due to the contributions of Cu and Zn. As the white beads was detected Sb element that is normally used in the formation of opaque white glazing In the case of red beads, there was separation of accounts into three groups and an account that is separated from the groups (large concentrations of Cu and Pb ). The blue beads showed the formation of three groups and an account that has separated enough from the other blue beads due to high concentration of Pb. Thus, using the ray fluorescence technique X and analysis by PCA and HCA was possible to characterize the differences between effectively accounts without any physical alteration and fully preserving the material studied