El FRX, o fluorescencia de rayos X, es una técnica fascinante que nos ayuda a comprender los elementos presentes en los materiales. Para ello, utiliza rayos X de alta energía que interactúan con los átomos de una muestra. A continuación le explicamos en detalle cómo funciona.
¿Cuál es la teoría básica del FRX? Explicación de 5 puntos clave
1. Interacción de los rayos X con los átomos
Cuando una muestra se expone a rayos X de alta energía, estos rayos interactúan con los electrones internos de los átomos de la muestra.
Si la energía de los rayos X es suficiente, puede expulsar un electrón de una de las capas internas de electrones, normalmente la capa K o L. Esta expulsión deja una vacante en el átomo.
Esta expulsión deja una vacante en la capa interna, creando una situación inestable para el átomo.
2. Emisión de rayos X característicos
Para recuperar la estabilidad, un electrón de un nivel de energía superior (capa externa) cae en la vacante de la capa interna.
La diferencia de energía entre los dos niveles se libera en forma de fotón de rayos X. Este fotón tiene una energía específica que es característica del elemento del que fue emitido.
Cada elemento tiene niveles de energía únicos, por lo que los rayos X emitidos son específicos de cada elemento, lo que permite identificar los elementos presentes en la muestra.
3. Detección y análisis
Los rayos X emitidos son detectados por un espectrómetro XRF, que consta de una fuente de rayos X y un detector.
El detector mide la energía y la intensidad de los rayos X emitidos.
Se genera un espectro a partir de los rayos X detectados, que muestra picos en las energías correspondientes a los elementos de la muestra. La altura de estos picos se correlaciona con la concentración de los elementos.
Los espectrómetros XRF modernos son muy sensibles y estables, y permiten realizar análisis elementales precisos y fiables.
4. Preparación de la muestra
La preparación de la muestra es crucial para un análisis XRF preciso.
Los métodos comunes incluyen la fabricación de gránulos prensados o la homogeneización de la muestra en forma de polvo fino.
Una preparación adecuada asegura una exposición uniforme de la muestra al haz de rayos X y resultados consistentes.
5. Aplicaciones y limitaciones
El FRX se utiliza ampliamente en diversas industrias para el control de calidad y el análisis de materias primas y productos acabados.
Puede analizar elementos que van desde el sodio (Na) hasta el uranio (U).
Aunque el XRF no es destructivo y es capaz de realizar análisis a granel, requiere una preparación cuidadosa de la muestra y puede tener limitaciones a la hora de detectar concentraciones muy bajas de determinados elementos.
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