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ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE CIENCIAS

ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA





INTEGRANTES.-
Cristian Patiño
Luis Riofrio
Andrés Ocampo
Alberto Arellano
Oscar Quisingo




12/11/2012
ESPOCH









ESPECTROMETRIA DE RAYOS X
Estas técnicas se han aplicado en la industria para determinar el contenido y la composición elemental con el fin deoptimizar su explotación comercial o bien para control de calidad. Además es muy utilizada en diversas áreas como la farmacéutica, geología, materiales, forense, arqueología y análisis ambientales, entre otros.
Es por esto que la EFR-X o XRF como herramienta de análisis resulta importante tanto desde el punto de vista científico como desde su aplicación a escala industrial. En este artículopresentaremos de manera muy general los principios básicos y las aplicaciones de esta técnica así como sus ventajas y desventajas con respecto a otras.
La espectrometría de fluorescencia de rayos X es una técnica de espectroscopia atómica. Esta se basa en las transiciones de electrones de los átomos que se producen cuando una radiación electromagnética de cierta energía incide con el material enestudio, produciendo una excitación del átomo, el cual pasa de un estado basal (estable) a otro de mayor energía (inestable) de lo que resultan transiciones en diferentes estados energéticos en el átomo, los cuales son únicos para cada átomo en particular. Esta característica se utiliza para la identificación de los analitos o compuestos que queremos analizar, por lo que es de gran utilidad en elanálisis cualitativo.
La cuantificación o análisis cuantitativo de diferentes elementos o compuestos se puede llevar acabo utilizando métodos espectroscópicos de absorción y emisión. Los de absorción atómica se basan en la cantidad de energía que absorbe el analito al pasar de un estado de menor energía otro de mayor energía. En los casos de espectroscopia de emisión, donde se incluye laespectrometría de fluorescencia de rayos X, se cuantifica la energía liberada en forma de fluorescencia cuando el electrón pasa de un orbital de mayor energía a otro de menor energía. En este caso específico se requiere de una radiación de rayos X para producir fluorescencia en determinados materiales; la cual se utiliza con fines de identificación y de cuantificación.
Entre las técnicas de espectroscopiaatómica utilizadas convencionalmente para el análisis elemental (de elementos) están las de absorción atómica y la de inducción de plasma acoplado. Estas dos tienen la gran desventaja de ser destructivas; esto es, la muestra es destruida durante su análisis, lo que se traduce en la pérdida de la muestra. Cuando se dispone de muy poca cantidad de muestra o bien es una muestra valiosa desde el punto devista económico, histórico, religioso o artístico es deseable contar con técnicas que nos permitan su análisis sin destruirlas. En áreas como la medicina forense, arqueología, numismática o en el análisis de valiosas obras de arte entre otras, es deseable esta característica y la fluorescencia de rayos X nos la brinda.
Historia de los rayos X
Los rayos X fueron descubiertos por Wilhelm ConradRoentgen en 1895. Son una radiación muy energética. Su energía dentro del espectro electromagnético está situada entre el lejano ultravioleta y los rayos gama (g). La energía (E) de los rayos X convencionalmente es expresada en kiloelectronvolts (keV). Esta relación se describe en la ecuación 1, la cual muestra la relación inversa entre energía y longitud de onda (l) en amstrongs (Å), la longitud deonda de los rayos X va de 0.1 a 100 Å:


La fluorescencia de rayos X requiere de una energía muy grande de ionización específica y la radiación de rayos X es lo suficientemente energética. Los análisis por XRF demandan una excitación inicial para el elemento de interés y la energía mínima de los rayos X es de 100 eV. Esta energía es de 4 a 25 veces más grande que la requerida para la...