XRF (Fluorescencja rentgenowska)
Technika analityczna umożliwiająca szybkie i nieniszczące oznaczanie składu pierwiastkowego próbek stałych i ciekłych — szczególnie ceniona w badaniach środowiskowych i geochemicznych.
Twórca i historia: Zjawisko fluorescencji rentgenowskiej zostało odkryte w 1928 roku przez niemieckiego fizyka Günthera von Hevesy’ego (1885–1966), laureata Nagrody Nobla w dziedzinie chemii w 1943 r. W latach 50. XX wieku rozpoczęto budowę pierwszych spektrometrów XRF, a technika szybko rozpowszechniła się w analizie materiałów i środowiska.
Zasada działania: Próbka zostaje naświetlona promieniowaniem rentgenowskim. Wzbudzone atomy pierwiastków emitują wtórne promieniowanie (charakterystyczne linie emisyjne), które jest rejestrowane przez detektor. Długość fali lub energia emisji pozwala określić rodzaj pierwiastka, a intensywność — jego stężenie.
Budowa: Spektrometr XRF składa się ze źródła promieniowania rentgenowskiego, komory analitycznej, detektora (SDD lub krzemowo-litu), monochromatora lub analizatora energii oraz układu komputerowego z oprogramowaniem analitycznym.
Zakres zastosowania:
- Odpady stałe: szybkie oznaczanie zawartości metali ciężkich (Pb, Cd, Cr, Ni, Cu, Zn, Mn, Fe, Al, Si, Ca, K);
- Odpady płynne: analiza po wysuszeniu lub zagęszczeniu próbki (np. osady);
- Gleby: ocena zanieczyszczenia metalami i pierwiastkami ziem rzadkich;
- Powietrze: analiza pyłów osadzonych na filtrach aerozolowych.
Parametry możliwe do oznaczenia: metale ciężkie i lekkie, Si, Al, Ca, K, Fe, Mn, Pb, Zn, Cu, Cr, Ni i inne — w szerokim zakresie stężeń.
Zalety: szybka analiza, brak konieczności mineralizacji, metoda nieniszcząca, możliwość badania w terenie (XRF przenośny).
Wady: mniejsza czułość dla bardzo niskich stężeń, trudności z analizą pierwiastków lekkich w matrycach organicznych.
Powiązane techniki: ICP-OES, ICP-MS, AAS, analiza izotopowa, mineralizacja. Opracowanie redakcyjne.