Fundamentos de Fluorescencia de Rayos X y sus aplicaciones

Fundamentos de Fluorescencia de Rayos X
y sus aplicaciones.
Juan Tomás García Heredia.
ICTRD – Ingeniería, Ciencia y Tecnología RD, Santo Domingo, República Dominicana
Keywords
Fluorescencia, Rayos X, aplicación, Industria, elementos, tabla periódica, análisis, cualitativo, cuantitativo, Análisis elemental, control de procesos, control de calidad
El análisis multi-elemental rápido, nodestructivo y con el mínimo de preparación de muestra, ha constituido históricamente
un reto en el mundo del análisis químico. A nivel cualitativo y cuantitativo, los ensayos por química húmeda así como las
técnicas de análisis por espectrofotometría, AA, ICP, etc…implican un tratamiento exhaustivo de la muestra y adicionalmente destruyen el producto intermedio preparado. El análisis cualitativo ycuantitativo por Fluorescencia de Rayos X
(XRF por sus siglas en inglés) aborda todos estos inconvenientes a la vez y su aplicación en los diferentes sectores de la industria continúa en aumento. Desde la industria minera y de cemento hasta el sector farmacéutico, el uso de esta tecnología continúa abriéndose camino en el día a día de la vida del laboratorio de análisis químico.
A continuación,extractos y comentarios sobre esta tecnología y sus fundamentos ; compilados como sigue:
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9

Caracterización de Materiales
Reseña Histórica
Espectroscopia
Rayos-X
Naturaleza y Obtención de los rayos X
El Espectro Característico y la Ley de Moseley
Fluorescencia de rayos X (XRF)
Aplicaciones
Conclusión

1.1 Caracterización de Materiales
En ellaboratorio de análisis químico, en particular el de caracterización de materiales, están disponibles una
variedad de técnicas analíticas entre las cuales podemos mencionar :

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Técnicas de análisis químico por vía húmeda.
Técnicas de análisis térmico
Microscopía óptica y metalografía
Espectroscopía ultravioleta, de luz visible e infrarrojaEspectrometría de masa
Cromatografía de gases y líquidos
Microscopía de escaneo y transmisión de electrones
Espectrometría de resonancia magnética y nuclear
Espectrometría de emisión y absorción óptica
espectrometría de absorción atómica (AAS)
espectrometría de emisión óptica con fuente de plasma acoplada por inducción (ICP-OES)
espectrometría de masas con fuente de plasma acoplado por inducción(ICP-MS).
fluorescencia de rayos X (FRX)
Difracción de rayos X

Existe una relación importante entre el tipo de muestra y la elección del método de caracterización ; factores
como la manipulación de la muestra, exposición a la atmósfera, homogeneidad, concentración y cantidad de
muestra son factores decisivos a la hora de decidir sobre un método de caracterización. Sin duda existe un
“trade-off”entre costo y desempeño para la mayoría de la instrumentación analítica a seleccionar por lo que
los costos de un análisis de materiales varía de forma importante de una análisis a otro, impactándose la rapidez y exactitud de los resultados.
En las secciones siguientes vamos a comentar desde los conceptos básicos de espectroscopia, la naturaleza y
obtención de los Rayos X asi como informaciónun poco mas detallada de Fluorescencia de Rayos X y sus aplicaciones.

1.2 Reseña Histórica
a
Considero re
elevante una breve rese
a
eña histórica relacionada con el tópic aquí en discusión :
a
co
•

1704 Isaac New
wton describ el espectr visible.
be
ro

•

85
ción compren
nsiva de las propiedades atómicas.
s
178 John Dalton descripc

•

185 Bunsen y Kirchhofffundamentos de análisis espectroscó
59
s
ópico.

•

189 Röntgen descubre lo Rayos-X.
95
os

•

191 Moseley establece la bases analíticas de XR
13
as
RF.

•

192 Efecto Co
23
ompton. Ref
flexión Total.

•

194
40 Primer e
espectrómet
tro XRF com
mercial. Sepa
aración de r
rayos-X cara
acterísticos, dispersión d λ
de
(WD
DXRF).

•

1966 Desarroll semiconductores...