El método XRF (fluorescencia de rayos X) se utiliza ampliamente para el análisis elemental, en particular en industrias como la del cemento, minerales y metales, petróleo y gas, medio ambiente y aplicaciones geológicas.
Esta técnica se basa en el principio de que cuando los electrones internos de un átomo son bombardeados con radiación de alta energía, como los rayos X, son expulsados, y el átomo se relaja emitiendo fotones de longitudes de onda características, que se utilizan para identificar el elemento.
¿Para qué se utiliza ampliamente el método XRF? (5 puntos clave explicados)
1. Principio del FRX
El FRX funciona exponiendo una muestra a rayos X de alta energía.
Cuando estos rayos X interactúan con la muestra, hacen que los electrones internos de los átomos de la muestra sean expulsados de sus orbitales atómicos.
Esto crea vacantes en las capas internas de electrones.
Para llenar estas vacantes, los electrones exteriores de los niveles de energía más altos descienden, emitiendo fotones de rayos X en el proceso.
Estos fotones emitidos tienen energías específicas que son características del elemento del que proceden.
Midiendo estas energías, se pueden identificar y cuantificar los elementos presentes en la muestra.
2. Tipos de espectrómetros XRF
XRF de energía dispersiva (ED-XRF)
Estos espectrómetros son más sencillos y fáciles de usar, capaces de recoger simultáneamente señales de varios elementos.
Ofrecen un rango de resolución de 150 eV a 600 eV.
XRF de dispersión por longitud de onda (WD-XRF)
Son más complejos y caros, pero ofrecen una mayor resolución, que oscila entre 5 eV y 20 eV.
Recogen una señal cada vez en diferentes ángulos utilizando un goniómetro.
3. Preparación de la muestra
La precisión del análisis XRF depende en gran medida de la preparación de la muestra.
Para las muestras de polvo suelto, puede haber una subestimación de los elementos más ligeros como Al, Mg y Na, lo que lleva a una sobreestimación de los elementos más pesados como Fe y Ca.
Para mitigar esta situación, los gránulos de muestra se preparan a menudo utilizando una prensa hidráulica.
Este método garantiza una distribución más uniforme de los elementos y permite detectar incluso los elementos más ligeros de la muestra, proporcionando resultados que se ajustan a los experimentos de laboratorio estándar.
4. Aplicaciones
El FRX se utiliza en diversos sectores, como el comercio y la fabricación de joyas, los laboratorios analíticos, las casas de empeño y las refinerías de metales preciosos.
Es especialmente útil para medir con rapidez y precisión el contenido exacto de metales preciosos en artículos como joyas y monedas.
La técnica también es valiosa para detectar oro falso o joyas chapadas en oro al permitir la detección de recubrimientos/chapados.
5. Ventajas
El FRX no es destructivo, es rápido y no requiere el uso de productos químicos o ácidos agresivos, por lo que es más seguro y respetuoso con el medio ambiente que los métodos tradicionales, como el ensayo con ácido nítrico o el ensayo al fuego.
También es fácil de usar, ya que los resultados se muestran en una brillante pantalla táctil en color en cuestión de segundos.
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