Analisis Fluoresensi Sinar-X (XRF)

Fluoresensi sinar-X (XRF ) adalah teknik analitik yang menggunakan interaksi sinar-X dengan suatu material untuk menentukan komposisi unsurnya. Teknik ini cocok untuk zat padat, cair, dan bubuk, dan dalam kebanyakan kasus bersifat non-destruktif. Spektroskopi XRF merupakan metode yang efektif untuk analisis kualitatif dan kuantitatif komposisi material.

Pada dasarnya ada dua metodologi XRF utama: XRF dispersif energi dan XRF dispersif panjang gelombang. Tiap-tiap metode memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri.

Kisaran unsur yang dapat dideteksi bervariasi tergantung pada konfigurasi dan pengaturan instrumen, tetapi umumnya XRF yang bersifat dispersif-energi mencakup semua unsur dari natrium hingga uranium, sedangkan yang bersifat dispersif-panjang gelombang dapat memperluasnya hingga berilium. Konsentrasinya dapat berkisar dari 100 persen hingga ppm dan, dalam beberapa kasus, tingkat subppm. Batas deteksi bergantung pada unsur tertentu dan matriks sampel, tetapi sebagai aturan umum, unsur yang lebih berat memiliki batas deteksi yang lebih baik.

Fluoresensi sinar-X banyak digunakan sebagai alat karakterisasi cepat di banyak laboratorium analitis di seluruh dunia dalam aplikasi yang beragam seperti metalurgi, forensik, polimer, elektronik, arkeologi, analisis lingkungan, geologi, dan pertambangan.

Sinar-X merupakan bagian dari spektrum elektromagnetik dan dicirikan oleh energi yang berada di antara radiasi gamma dan ultraviolet. Panjang gelombang umumnya dalam kisaran 0,01 hingga 10 nm.

Bila sinar X dipancarkan ke suatu zat, sebagian sinar tersebut melewati zat tersebut dan sebagian lagi diserap oleh zat tersebut. Sinar-X yang diserap berinteraksi pada tingkat atom dalam materi, menyebabkan berbagai fenomena seperti hamburan dan emisi foton, elektron, dan sinar-X fluoresensi.

Fluoresensi sinar-X (XRF) dapat dianggap sebagai proses tiga langkah sederhana yang terjadi pada tingkat atom:

• Sinar-X primer menjatuhkan elektron dari salah satu orbital yang mengelilingi inti atom suatu zat.
• Sebuah lubang tercipta dalam orbital, sehingga mengakibatkan konfigurasi atom menjadi tidak stabil dan berenergi tinggi.
• Untuk mengembalikan keseimbangan, sebuah elektron dari orbital terluar yang berenergi lebih tinggi jatuh ke dalam lubang. Karena ini adalah lokasi energi yang lebih rendah, kelebihan energi dipancarkan dalam bentuk sinar-X fluoresensi.

Perbedaan energi antara elektron yang dikeluarkan dan dipindahkan merupakan karakteristik atom unsur tempat proses fluoresensi terjadi. Oleh karena itu, energi sinar X fluoresensi yang dipancarkan bergantung langsung pada elemen tertentu yang dianalisis. Sifat mendasar inilah yang membuat teknik fluoresensi sinar-X menjadi alat analisis yang cepat untuk komposisi unsur.

Spektrometer fluoresensi sinar-X (XRF) yang digunakan dalam analisis adalah instrumen sinar-X yang digunakan untuk analisis kimia rutin yang dilakukan pada sedimen, batuan, mineral, dan cairan. Instrumen XRF biasanya digunakan untuk analisis massal pada area mineral dan material yang lebih luas.

Teknik yang digunakan oleh spektrometer XRF dimungkinkan karena perilaku atom saat berinteraksi dengan radiasi. Jika material tereksitasi oleh radiasi berenergi tinggi dan panjang gelombang pendek, maka material tersebut dapat terionisasi. Jika energinya cukup tinggi, ia memiliki kapasitas untuk melepaskan elektron dalam yang terikat erat. Setelah ini, atom menjadi tidak stabil, menyebabkan elektron terluar menggantikan elektron dalam yang hilang, sehingga melepaskan energi.

Spektrometer XRF terdiri dari dua komponen utama:

• Keluaran sinar X
• Detektor yang cukup sensitif untuk mendeteksi sinar X fluoresensi dari cahaya datang.

Rangkaian tersebut kemudian memancarkan sinar X atau sinar gamma ke dalam sampel, yang membangkitkan elektron di dalamnya. Atom-atom bagian dalam dipindahkan dan atom-atom yang menggantikannya diturunkan dari kulit orbital di atasnya. Hal ini kemudian mengurangi energi pengikatan dan pelepasan energi ini dikenal sebagai fluoresensi.

Manfaat penggunaan penganalisis XRF, seperti spektrometer, adalah merekam semburan energi ini secara real-time. Ada banyak teknik persiapan sampel untuk analisis dengan spektrometer XRF, termasuk:

Singkatnya, fluoresensi sinar-X (XR) adalah teknik analisis non-destruktif yang digunakan untuk menentukan komposisi unsur suatu bahan. Penganalisis XRF menentukan kimia suatu sampel dengan mengukur fluoresensi, atau sinar-X sekunder, yang dipancarkan dari sampel saat dirangsang oleh sumber sinar-X primer.

Teknik ini banyak digunakan sebagai alat karakterisasi cepat di banyak laboratorium analitis di seluruh dunia dalam aplikasi yang beragam seperti metalurgi, forensik, polimer, elektronik, arkeologi, analisis lingkungan, geologi, dan pertambangan.

Organisasi kami memiliki staf yang kuat yang mengikuti dengan cermat perkembangan bidang sains dan teknologi di dunia dan terus-menerus meningkatkan diri. Di antara berbagai studi pengujian, pengukuran, analisis, dan evaluasi yang disediakan untuk bisnis di berbagai sektor, ada juga layanan “analisis fluoresensi sinar-X (XRF)”.