Espectroscopia De Raio X

Espectrometria de Fluorescência de Raios X

A espectrometria de fluorescência de raios X (FRX ou XRF) é uma das técnicas

analíticas mais utilizadas em geoquímica. A indústria mineral, tanto de exploração como de

beneficiamento também utiliza amplamente a fluorescência de raios X, especialmente para

fins de controle de processo. As aplicações principais em geoquímica são as determinações

de elementos maiores, menores e traços em rochas, solos e sedimentos. Dentre os

elementos-traços, os mais favoráveis à determinação por FRX, em função de limites de

detecção e abundância crustal, são Ba, Ce, Cr, Cu, Ga, La, Nb, Ni, Pb, Rb, Sc, Sr, Th, V, Y,

Zn, Zr. Os resultados da XRF sempre são de concentrações elementares totais. A XRF

também pode ser útil na análise de amostras mineralizadas, para determinar elementos em

concentração anômala (p.ex., As, Sb, Bi, Ta, W).

Um dos principais atrativos da XRF é a relativa simplicidade de preparação da

amostras já pulverizadas. A fusão das amostras com fundentes e o posterior resfriamento

produz vidros. Esta forma de homogeneização da amostra facilita a determinação de

elementos maiores e menores (Na, Mg, Al, Si, P, K, Ca, Ti, Mn, Fe). A preparação direta

de pastilhas prensadas a partir da amostras pulverizadas também é muito usada, mas

encontra aplicação mais freqüente na determinação de elemento-traço. Os limites de

detecção da XRF convencional, da ordem de alguns até dezenas de ppm, não são uniformes

para todos os elementos. Elementos leves (Z<10) nãosão analisados na XRF convencional

e a baixa concentração de muitos elementos-traço (p.ex., metais nobres) em amostras

geológicas comuns impede a sua determinação por esta técnica.

A fluorescência de raios X dos elementos presentes numa amostra ocorre quando esta

é atingida por raios X oriundos de um tubo de raios X. Ao incidirem nos átomos da

amostra, esses raios X primários ejetam elétrons das camadas próximas do núcleo (Figura

1). As vacâncias assim criadas são imediatamente preenchidas por elétrons das camadas

mais externas e simultaneamente há emissão de raiosX (fluorescentes ou secundários) cuja

energia corresponde à diferença entre as energias dos níveis e sub-níveis das transições

eletrônicas envolvidas.