
Fluorescenza a raggi X (XRF, La fluorescenza a raggi X è una tecnica analitica che sfrutta l'interazione dei raggi X con un materiale per determinarne la composizione elementare. Questa tecnica è adatta a solidi, liquidi e polveri e nella maggior parte dei casi non è distruttiva. La spettroscopia XRF è un metodo efficace per l'analisi qualitativa e quantitativa della composizione dei materiali.

Esistono essenzialmente due principali metodologie XRF: XRF a dispersione di energia e XRF a dispersione di lunghezza d'onda. Ogni metodo ha i suoi vantaggi e svantaggi.
La gamma di elementi rilevabili varia a seconda della configurazione e dell'impostazione dello strumento, ma in genere la XRF a dispersione di energia copre tutti gli elementi, dal sodio all'uranio, mentre la XRF a dispersione di lunghezza d'onda può estenderla al berillio. Le concentrazioni possono variare dal 100% a livelli ppm e, in alcuni casi, subppm. I limiti di rilevabilità dipendono dall'elemento specifico e dalla matrice del campione, ma, come regola generale, gli elementi più pesanti presentano limiti di rilevabilità migliori.
La fluorescenza a raggi X è ampiamente utilizzata come strumento di caratterizzazione rapida in molti laboratori di analisi in tutto il mondo, in applicazioni diverse quali metallurgia, medicina legale, polimeri, elettronica, archeologia, analisi ambientale, geologia e attività mineraria.
I raggi X fanno parte dello spettro elettromagnetico e sono caratterizzati da energie comprese tra i raggi gamma e quelli ultravioletti. Le lunghezze d'onda sono generalmente comprese tra 0,01 e 10 nm.
Quando i raggi X vengono irradiati in una sostanza, alcuni di essi la attraversano, mentre altri ne vengono assorbiti. I raggi X assorbiti interagiscono a livello atomico all'interno della materia, provocando vari fenomeni, come la diffusione e l'emissione di fotoni, elettroni e raggi X fluorescenti.
La fluorescenza a raggi X (XRF) può essere considerata un semplice processo in tre fasi che avviene a livello atomico:
La differenza di energia tra gli elettroni espulsi e quelli spostati è caratteristica dell'atomo dell'elemento in cui avviene il processo di fluorescenza. Pertanto, l'energia dei raggi X fluorescenti emessi dipende direttamente dall'elemento specifico analizzato. È questa proprietà fondamentale che rende la tecnica della fluorescenza a raggi X uno strumento analitico così rapido per la composizione elementare.
Lo spettrometro a fluorescenza a raggi X (XRF) utilizzato nell'analisi è uno strumento a raggi X impiegato per analisi chimiche di routine eseguite su sedimenti, rocce, minerali e liquidi. Gli strumenti XRF vengono solitamente utilizzati per l'analisi di grandi quantità di minerali e materiali in grandi quantità.
La tecnica utilizzata dagli spettrometri XRF è possibile grazie al comportamento degli atomi quando interagiscono con le radiazioni. Se il materiale viene eccitato da radiazioni ad alta energia e a lunghezza d'onda corta, può ionizzarsi. Se l'energia è sufficientemente elevata, ha la capacità di staccare un elettrone interno saldamente trattenuto. Dopodiché l'atomo diventa instabile e un elettrone esterno prende il posto dell'elettrone interno mancante, liberando energia.
Uno spettrometro XRF è costituito da due componenti principali:
La matrice emette quindi fasci di raggi X o gamma nel campione, eccitando gli elettroni al suo interno. Gli atomi interni vengono spostati e gli atomi che li sostituiscono vengono abbassati dagli orbitali superiori. Ciò riduce l'energia di legame e il rilascio di energia è noto come fluorescenza.
Il vantaggio dell'utilizzo di analizzatori XRF, come gli spettrometri, è che registrano questa esplosione di energia in tempo reale. Esistono numerose tecniche di preparazione dei campioni per l'analisi con uno spettrometro XRF, tra cui:
In breve, la fluorescenza a raggi X (XR) è una tecnica analitica non distruttiva utilizzata per determinare la composizione elementare dei materiali. Gli analizzatori XRF determinano la chimica di un campione misurando la fluorescenza, o raggi X secondari, emessi dal campione quando eccitati da una sorgente di raggi X primaria.
Questa tecnica è ampiamente utilizzata come strumento di caratterizzazione rapida in molti laboratori di analisi in tutto il mondo, in applicazioni diverse quali metallurgia, medicina legale, polimeri, elettronica, archeologia, analisi ambientale, geologia e attività mineraria.
La nostra organizzazione si avvale di uno staff di grande esperienza che segue da vicino gli sviluppi nel campo della scienza e della tecnologia in tutto il mondo e si migliora costantemente. Tra i numerosi studi di prova, misurazione, analisi e valutazione forniti alle aziende di vari settori, vi sono anche i servizi di “analisi a fluorescenza a raggi X (XRF)”.
