A sensibilidade da XRF (fluorescência de raios X) varia significativamente, dependendo do tipo de espetrómetro XRF utilizado, dos elementos a analisar e da aplicação específica.
Compreender a sensibilidade da XRF é crucial para selecionar o equipamento adequado e garantir resultados precisos e fiáveis.
4 Factores-chave que influenciam a sensibilidade XRF
1. Tipos de espectrómetros XRF
XRF de dispersão de energia (ED-XRF): São mais simples e fáceis de utilizar, capazes de recolher simultaneamente sinais de vários elementos. Oferecem uma resolução de 150 eV a 600 eV.
XRF dispersivo em comprimento de onda (WD-XRF): São mais complexos e dispendiosos, recolhendo sinais um de cada vez em diferentes ângulos, utilizando um goniómetro. Oferecem uma resolução mais elevada, de 5 eV a 20 eV.
2. Sensibilidade elementar
A XRF é geralmente mais sensível aos elementos mais pesados, em especial aos mais elevados na tabela periódica do que o enxofre (S).
Por exemplo, as pistolas de XRF mais antigas e menos dispendiosas podem ser sensíveis apenas a estes elementos mais pesados.
As pistolas XRF modernas, concebidas para aplicações de elevada taxa de contagem e elevada sensibilidade, podem identificar elementos numa questão de 1-2 segundos.
3. Espessura de deteção
A espessura mínima de deteção para a XRF é de cerca de 1 nm, abaixo da qual os raios X caraterísticos ficam submersos em sinais de ruído.
A espessura máxima de deteção é de cerca de 50um, para além da qual a espessura do revestimento causa saturação e impede medições mais precisas.
4. Seleção do Detetor
Contadores proporcionais: Trata-se de cilindros metálicos cheios de gás inerte, ionizados por raios X, que produzem um sinal proporcional à energia absorvida. São normalmente utilizados nos primeiros analisadores de revestimento.
Detectores de desvio de silício (SDD): São detectores baseados em semicondutores que geram carga quando expostos a raios X, estando a quantidade de carga relacionada com a concentração do elemento na amostra. Os SDD são mais frequentemente utilizados devido à sua eficiência.
Aplicações e limitações
A XRF é amplamente utilizada em vários domínios, tais como arqueometria, análise de cimento, minérios metálicos, minérios minerais, petróleo e gás, aplicações ambientais e geológicas.
É menos sensível a elementos menores e vestigiais, bem como a elementos leves, como o hidrogénio, o carbono, o azoto, o oxigénio e o sódio.
Considerações práticas
A escolha do tamanho do colimador nos instrumentos XRF afecta a precisão das medições, especialmente quando se trata de amostras de diferentes tamanhos.
Os analisadores XRF portáteis e de mão são populares pela sua capacidade de fornecer resultados de qualidade laboratorial instantaneamente no ponto de inspeção, permitindo a tomada de decisões em tempo real.
Em resumo, a sensibilidade da XRF é influenciada pelo tipo de espetrómetro, pelos elementos a analisar e pelos requisitos específicos da aplicação.
A compreensão destes factores ajuda a selecionar o equipamento XRF adequado para uma análise elementar precisa e fiável.
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