espectrometria de rayos x

49
AVENTURAS

DEL PENSAMIENTO

AVENTURAS
DEL PENSAMIENTO

ESPECTROMETRÍA DE
FLOURESCENCIA DE RAYOS X
CARMEN ORALIA MELÉNDEZ PIZARRO Y ALEJANDRO ALBERT O CAMACHO DÁVILA
Facultad de Ciencias Químicas/Universidad Autónoma de Chihuahua

E

n los últimos años se
han desarrollado técnicas
muy sofisticadas de análisis
que nos permiten llevar a cabo
el estudio de muestras complejas deuna manera eficiente y en
tiempos muy cortos. Una de ellas es la
espectrometría de fluorescencia de rayos
X (EFR-X) o también conocida como
fluorescencia de rayos X (XRF por sus
siglas en inglés). Estas técnicas se han
aplicado en la industria para determinar
el contenido y la composición elemental
con el fin de optimizar su explotación comercial o bien para control de calidad.
Además esmuy utilizada en diversas
áreas como la farmacéutica, geología,
materiales, forense, arqueología y análisis ambientales, entre otros.

ENERO-MARZO 2009

1

AVENTURAS
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 artículo presentaremos de manera muy
generallos 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 espectroscopía 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 en estudio, produciendo
unaexcitación 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 el análisis cualitativo.
Lacuantificación 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 la
espectrometría de fluorescencia derayos 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 espectroscopia atómica utilizadasconvencionalmente 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 de vistaeconómico, 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.
2

49
DEL PENSAMIENTO

Historia de los rayos X
Los rayos X fueron descubiertospor Wilhelm Conrad
Roentgen 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...