XRF Portátil: Análises Rápidas e Precisão para a Indústria
A fluorescência de raios X (XRF) é um método analítico não destrutivo usado para determinar concentrações elementares em vários materiais.
O XRF Portátil funciona atingindo uma amostra com um feixe de raios X de um tubo de raios X, fazendo com que os raios X característicos se tornem fluorescentes em cada elemento da amostra. Um detetor mede a energia e a intensidade (número de raios X por segundo numa energia específica) de cada raio X, que é transformada numa concentração elementar utilizando uma técnica não padrão, como parâmetros fundamentais ou curvas de calibração geradas pelo utilizador.
A presença de um elemento é identificada pelo comprimento de onda ou energia de emissão de raios X característico do elemento. A quantidade de um elemento presente é quantificada medindo a intensidade da emissão de raios X característica desse elemento.
XRF Portátil – Funcionamento
- O tubo de raios X irradia uma amostra sólida ou líquida.
- Os átomos da amostra são atingidos por raios X de energia suficiente, ou seja, maiores que a energia de ligação da camada K ou L do átomo, fazendo com que um eletrão seja ejetado do nível da camada K ou L do átomo.
- Um eletrão numa camada superior preenche a vacância do nível K ou L emitindo energia e “saltando” para esse nível de energia inferior.
- Quando o eletrão cai para o nível inferior da camada K ou L, emite um fotão num comprimento de onda específico para a estrutura do átomo (um raio X característico).
- Os fotões emitidos (raios X) são medidos por um detetor de energia dispersiva no analisador XRF. O detetor e os componentes eletrónicos associados medem a energia de cada raio X e contam o número de raios X por segundo nessa energia. Um espectro de raios X é constituído pela energia ao longo do eixo horizontal e pela intensidade (#/s) ao longo do eixo vertical.
- Os processadores integrados utilizam métodos sem padrão, como parâmetros fundamentais ou curvas de calibração (empíricas) geradas pelo utilizador para relacionar o espectro de raios X com as concentrações elementares.
Os resultados podem ser visualizados sob a forma de percentagens ou como espectro. O XRF portátil processará (digitaliza/conta) cerca de 200.000 ou mais raios X a cada segundo. Estes raios X detectados formam um espectro. Cada pico do espectro provém de um raio X característico emitido por um elemento específico, como o Cr, ou o Ni, etc. A altura do pico é convertida numa percentagem ou ppm desse elemento através de um método de calibração – parâmetros fundamentais ou calibrações empíricas de fábrica ou derivadas do utilizador (ver acima).
Interferência
As técnicas de análise elementar sofrem interferências que devem ser corrigidas ou compensadas para obter resultados analíticos adequados. Na espectrometria XRF, a interferência primária provém de outros elementos específicos numa substância que podem influenciar (efeitos de matriz) a análise do(s) elemento(s) de interesse. Contudo, estas interferências são bem conhecidas e documentadas; e, os avanços na instrumentação e as correções matemáticas no software do sistema corrigem-nos de forma fácil e rápida. Em certos casos, a geometria da amostra pode afetar a análise por XRF, mas esta é facilmente compensada através da seleção da área de amostragem ideal, triturando ou polindo a amostra ou pressionando um pellet.
Análise elementar quantitativa
A espectrometria XRF utiliza métodos empíricos (curvas de calibração usando padrões semelhantes em propriedades ao desconhecido) ou parâmetros fundamentais (FP) para chegar à análise elementar quantitativa. O FP é preferido porque permite que a análise elementar seja realizada sem padrões ou curvas de calibração. Isto permite ao analista utilizar o sistema imediatamente, sem ter de gastar tempo adicional a configurar curvas de calibração individuais para os vários elementos e materiais de interesse. O FP, acompanhado de bibliotecas armazenadas de materiais conhecidos, determina não só a composição elementar de um material desconhecido de forma rápida e fácil, como também pode identificar materiais desconhecidos.
Analisadores XRF Portátil
A SciAps utiliza a técnica do espectrómetro EDXRF devido à sua simplicidade mecânica e excelente adaptação à utilização portátil no campo. Um Analisador XRF Portátil tem normalmente três componentes principais:
- Uma fonte de excitação
- Um espectrómetro/detetor
- Uma unidade de recolha/processamento de dados
As unidades XRF Portátil contêm os três, num formato robusto e fácil de utilizar. Os Analisadores XRF Portátil e Portáteis no terreno são levadas diretamente para a amostra, independentemente do local onde a amostra se encontra – numa gruta, no topo de uma montanha, num laboratório, numa parede, numa fábrica de produção/processamento. Estas unidades oferecem facilidade de utilização, tempo de análise rápido, preço de compra inicial mais baixo e custos de manutenção a longo prazo substancialmente mais baixos.
Artigo traduzido do nosso fornecedor SciAps.
Scansci, Na Vanguarda da Tecnologia
Gostaria de saber mais? Envie-nos uma mensagem, a nossa equipa estará à sua disposição!
Poderá também ter interesse em ler:
Análise de Lítio em Campo com os Analisadores LIBS