什么是熒光 X 射線分析?
?X射線熒光(XRF)是通過用短波長X射線照射物質(zhì)并測量產(chǎn)生的特征X射線來分析物質(zhì)的化學(xué)成分的方法。熒光X射線分析能夠以數(shù)ppm的靈敏度檢測特定元素,并在不損壞測量目標(biāo)的情況下快速定量分析主成分。分析設(shè)備的類型多種多樣,從大型、高靈敏度、高精度的設(shè)備到可隨身攜帶并在幾秒鐘內(nèi)完成分析的便攜式設(shè)備,您可以選擇最適合您用途的設(shè)備。
X射線熒光分析的應(yīng)用
由于X射線熒光分析可以輕松檢測金屬元素,因此常用于檢測產(chǎn)品中的異物污染情況以及確定重金屬造成的環(huán)境污染。此外,由于可以一次分析所有可測量的元素,因此非常適合分析成分未知的物質(zhì)的組成,并廣泛應(yīng)用于各種研究和調(diào)查。
非熟練技術(shù)人員也可以使用,并且分析樣品的制備很容易或不需要。X 射線熒光分析具有許多應(yīng)用,因為它可以非破壞性、快速且輕松地進(jìn)行化學(xué)分析。
關(guān)注速度的分析示例如下。
土壤、工業(yè)廢棄物、回收產(chǎn)品等中含有的有害元素檢測
電子材料及元件中的雜質(zhì)分析
金屬材料、巖石、礦石、水泥、玻璃等成分分析
植物中金屬、磷、硫等分析
食品和食品容器中的異物或殘留添加劑分析
利用無損分析優(yōu)勢的應(yīng)用如下。
珠寶、藝術(shù)品、文化財產(chǎn)、考古發(fā)掘、證據(jù)等鑒定
機(jī)場和海關(guān)的行李檢查
X射線熒光分析原理
物質(zhì)受到短波長X射線照射而二次產(chǎn)生的X射線稱為熒光X射線。正如太陽光包含各種波長的光一樣,X射線熒光包含各種波長的X射線,但在波長和強(qiáng)度光譜中存在許多尖銳的峰值。這些是材料中元素發(fā)射的特征 X 射線的峰值。
當(dāng)原子的電子殼層受到高能(短波長)X射線照射時,內(nèi)層電子被彈出并移動到外殼層,形成不穩(wěn)定狀態(tài)。為了解決這種情況,電子從外部移動到空的內(nèi)殼,波長與兩個殼層之間的能量差相對應(yīng)的X射線就成為特征X射線。
通過每種特征X射線的獨(dú)特波長可以識別元素,并可以根據(jù)其強(qiáng)度確定元素的含量。
熒光X射線分析的特點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
X射線熒光分析可以在短時間內(nèi)同時測量幾乎所有比鎂重的元素??梢詫腆w和液體進(jìn)行無損分析,如果使用手持設(shè)備,則可以隨身攜帶它到任何地方,只需將設(shè)備壓在待分析物體上幾秒鐘即可完成測量。
缺點(diǎn)
X射線熒光分析不擅長檢測輕元素,不適用于分析有機(jī)物的主要構(gòu)成元素氫、碳、氮、氧。此外,只能測量元素的存在和數(shù)量,但不可能確定元素的組合。
例如,如果檢測到鐵,則無法確定它是金屬鐵還是氧化鐵,因此即使檢測到鉀和氯,也無法斷定存在氯化鉀。
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