Na czym polega analiza XRF?

Podczas zapotrzebowania na dokładną analizę pierwiastkową jakiegokolwiek materiału używa się spektometru XRF. Jest to urządzenie, które analizuje skład próbki, biorąc pod uwagę wtórne promieniowanie fluorescencyjne, wzbudzone przez działanie promieniami rentgenowskimi. Właśnie to zjawisko jest szeroko wykorzystywane w celu przeprowadzania analiz zarówno ciał stałych, jak i ciekłych.

Jak działa analiza XRF?

Zasada działania analizy XRF polega na wykorzystaniu faktu, że każdy pierwiastek ma właściwą tylko dla siebie liczbę elektronów znajdujących się na orbitach wokół jądra. Naświetlając go promieniami rentgenowskimi, uzyskuje się ich „wybicie” z tych orbit i przemieszczenie na miejsca elektronów z wyższych powłok. Jest to wtórna emisja promieniowania, zwana fluorescencją. Każdy pierwiastek charakteryzuje się innym poziomem energetycznym, związanym ze zdolnością obsadzania wolnych miejsc przy jadrze, więc odmienne są też wartości energii, która wtedy powstaje. Na podstawie tych wartości odczytywany jest procentowy skład pierwiastków.

Oczywiście wartości odczytywane są na specjalnych urządzeniach, których dystrybucją zajmują się firmy takie, jak METIMEX. Robione przy ich pomocy analizy potrzebne są w wielu gałęziach przemysłu. Analizy XRF używa się zarówno w analizie elementarnej, jak i chemicznej, w badaniach metali, paliw, szkła, ceramiki i materiałów budowlanych. Metoda używana jest również w kryminalistyce, archeologii i geochemii.

Spektometry do odczytywania danych

Do odczytywania składu pierwiastków służą spektometry, których rozróżnia się dwa rodzaje, mianowicie WD-XRF i ED-XRF, które działają na tej samej zasadzie. W przypadku tego pierwszego promieniowanie nie pada bezpośrednio na próbkę, lecz przechodzi przez kryształ lub przez inne urządzenie dyfrakcyjne. Działania obu rodzajów spektometru wzajemnie się uzupełniają. Różnica jest taka, że WD-XRF mierzy wszystkie pierwiastki równocześnie, a ED-XRF zachowuje kolejność.

Zalety analizy XRF

Analiza XRF ma sporo zalet, dzięki którym znajduje tak szerokie zastosowanie. Przede wszystkim można nią badać szeroką grupę pierwiastków. Jest dokładna i szybka. Może dotyczyć analizowania zarówno ciał stałych, jak i cieczy, określając szeroki zakres stężeń.

Przy analizie XRF bardzo łatwo przygotowuje się próbki, przy czym po badaniu nie ulega ona zniszczeniu, co ma znaczenie w przypadku badań takich, gdzie istotne jest zachowanie eksponatu w całości. Zaletą badania XRF jest również możliwość równoczesnej analizy wielu pierwiastków.