A Fluorescência de Raios-X (FRX) se trata de um ensaio utilizado para identificar e quantificar a concentração de elementos químicos da estrutura do material.
A técnica utiliza de ondas eletromagnéticas, os raios-X, para identificar tais elementos, em que se é observado a energia da onda emitida pelo átomo que é atingido por uma partícula carregada, uma vez que já é amplamente conhecido as radiações características emitidas por cada elemento quando submetidos a excitação adequada.
Tendo em vista que se trata de uma análise indireta, já que são observadas as radiações emitidas pelo material e não que não ocorre nenhuma mudança na estrutura ou nos elementos do material, a amostra é mantida intacta, sem nenhuma modificação, contaminação ou descaracterização.
Como é realizada essa técnica?
Em laboratório normalmente são utilizadas radiações de alta energia pelo uso de tubos de raios-x ou uma fonte radioativa para a realização do ensaio nos espectrômetros de raios-x. Deste modo, durante o processo, os raios-x destas duas fontes são incididos sobre a amostra, onde ocorre a excitação dos elétrons do elemento presente na estrutura da amostra, que emite uma energia de radiação característica específica dele que permite que sua identificação atômica seja realizada, e quanto a concentração desse elemento na estrutura, o valor é obtido pela observação da intensidade do pico dessa energia emitida.
É importante frisar ainda que esta técnica é comumente aplicado para identificação de elementos químicos com número atômico maior ou igual a 11, uma vez que a penetração dos raios-x nas camadas da matéria é baixo, de forma a ser necessário camadas mais superficiais para serem observadas as informações necessárias.
Quais são suas principais aplicações?
Por se tratar de uma técnica amplamente utilizada, ele pode ser aplicada para as mais diversas áreas com vários objetivos, mas algumas mais conhecidas são:
- Análises químicas de elementos em ciências ambientais, arqueologia, meteoritos, materiais biológicos e não-biológicos;
- Perfil de profundidade química de filmes finos;
- Mapeamento químico de materiais;
- Determinação de espessura de camadas de materiais;
Vantagens e Desvantagens do FRX.
Podemos observar algumas vantagens da técnica, sendo elas:
- se trata de um ensaio não destrutivo, de forma que não danifica a amostra durante o processo;
- modelos de equipamentos portáteis permitem avaliação de amostras com maior diversidade de homogeneidade e geometria;
- permite identificação e quantificação de diversos elementos químicos na amostra simultaneamente;
- análise qualitativa de elementos com número atômico menor que 11.
Ainda, existem desvantagens a serem observadas, sendo elas:
- incapacidade ou dificuldade de observação de elementos com número atômico menor que 11;
- necessidade, em muitos casos, de homogeneidade e geometria específica da amostra, para ser possível a obtenção dos melhores resultados do ensaio no equipamento;
- modelos de equipamentos portáteis apresentam qualidade de resultados inferiores.
No que a EngeMat Soluções pode te ajudar?
Como vimos, técnica de fluorescência de raios-x têm as mais diversas aplicações e nós, como engenheiros de materiais, realizamos este ensaio e o analisamos, verificando a composição químicas da matéria-prima ou do produto pronto, indicando melhorias na composição, avaliando possíveis mudanças nas etapas de produção e até mesmo indicando uma nova seleção de material, a partir dos resultados obtidos.
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Por: Thauane Maia
Referências:
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Asfora, V. K. Fluorescência de raios-x por dispersão de energia aplicada à caracterização de tijolos de sítios históricos de Pernambuco. (Dissertação de Mestrado) Universidade Federal de Pernambuco, Recife, Pernambuco, Fevereiro de 2010. Disponível em:<https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/9476/1/arquivo2695_1.pdf>
Filho, V. F. N. Técnicas analíticas nucleares de Fluorescência de Raios-X por dispersão de Energia(ED-XRF) e por Reflexão Total(TXRF). Departamento de Ciências Exatas – ESALQ, Laboratório de Instrumentação Nuclear- CENA, Julho de 1999. Dsponível em:<http://www.fem.unicamp.br/~giorgia/fluorescencia.pdf>