مرتب سازی انواع مواد معدنی براساس XRF
XRF مخفف اشعه -X فلورسانس و عبارت “X-ray Fluorescence” است و یک فرآیند آنالیزی پیشرفته محسوب می‌شود که بر اساس جابه‌جایی الکترون‌ها در اربیتال‌ها ذرات اتمی عمل می‌کند. در این فرآیند، الکترون‌ها به حالت پرتوان انتقال می‌یابند و انرژی آزاد شده به‌عنوان مشخصه هر عنصر، به دست می‌آید.
آزمایش XRF یک روش قدرتمند برای تعیین ترکیب شیمیایی مواد است. این تکنولوژی به‌طور گسترده در موارد مختلفی اعم از فلزات، سیمان، پلیمرها، پلاستیک، صنایع غذایی، مواد معدنی، کانی‌شناسی و زمین‌شناسی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله کاربردهای این تکنولوژی می‌توان به تحقیقات داروسازی و اطلاعات دقیق در زمینه‌های مختلف اشاره کرد. برای اطلاعات بیشتر در ادامه این مطلب با ما همراه باشید.
دستگاه مرتب سازی XRF چگونه کار می‌کند؟
ابتدا اشعه ایکس از یک منبع به نمونه فرستاده می‌شود. این منبع معمولاً یک لوله اشعه ایکس است اما در برخی موارد از سنکترون یا یک ماده رادیواکتیو به‌عنوان منبع استفاده می‌شود. زمانی که اشعه ایکس با نمونه تداخل پیدا می‌کند، عناصر موجود در نمونه، اشعه فلورسانس با انرژی گسسته (نور) را تابع می‌کنند.
اساساً انرژی مختلف معادل رنگ‌های گوناگون است. با اندازه‌گیری انرژی اشعه‌های فلورسانت از نمونه، می‌توان تشخیص داد که کدام عناصر در نمونه وجود دارند. این مرحله به نام «تحلیل کیفی» شناخته می‌شود. در مرحله بعد با اندازه‌گیری شدت انرژی اشعه‌های فلورسانت (رنگ‌ها)، می‌توان مقدار هر عنصر موجود در نمونه را تعیین کرد. این مرحله به نام «تحلیل کمی» شناخته می‌شود.
نحوه اجرای فرآیند XRF چگونه است؟
- اشعه ایکس با انرژی زیاد از یک لوله اشعه ایکس به نمونه (جامد یا مایع) فرستاده می‌شود.
- اگر انرژی اشعه ایکس بیشتر از انرژی اتصال الکترون‌های لایه‌های K و L باشد، الکترون‌های این لایه‌ها کنده می‌شوند.
- الکترون‌ها از لایه انرژی بالاتر به حفره ایجاد شده منتقل می‌شوند.
- انتقال الکترون از سطح انرژی بالا به سطح انرژی پایین، انرژی ایکس را با طول موج خاص آزاد می‌کند.
- اندازه‌گیری انرژی این تابش، اساس تجزیهوتحلیل در XRF است.
این فرآیند سریع و دقیق بوده و برای تحلیل ترکیب شیمیایی نمونه‌ها در زمینه‌های مختلف از جمله علوم مواد، محیط‌زیست، و صنایع معدنی استفاده می‌شود.
انواع سیستم‌های XRF
دو نوع سیستم XRF وجود دارد و این دسته‌بندی بر اساس روش تشخیص انرژی و طول موج اشعه -X انجام می‌شود:
- سیستم‌های پراش انرژی (EDXRF)
- سیستم‌های پراش طول موج
کلام آخر
دقت و انعطاف‌پذیری در آنالیز XRF بسیار بالا است و نتایج آن با استفاده از نمونه‌های استاندارد دقیق و قابل اعتماد به دست می‌آیند. زمان اندازه‌گیری متغیر بوده و بستگی به تعداد عناصر و دقت مورد نیاز دارد. با استفاده از XRF می‌توان با سرعت و دقت بالا ترکیبات شیمیایی را تجزیهوتحلیل و اطلاعات حیاتی در زمینه‌های مختلف را فراهم کرد.
