Análise por raios X
Técnicas de análise por raios X utilizando instrumentos de fluorescência de raios X, difração de raios X e espectroscopia de absorção de raios X
Técnicas de análise por raios X utilizando instrumentos de fluorescência de raios X, difração de raios X e espectroscopia de absorção de raios X
Em muitas configurações de produção ou pesquisa e desenvolvimento, os raios X podem ser usados para caracterizar materiais e amostras. A faixa de comprimentos de onda dos raios X (de 0,01 a 10 nm) os torna excepcionalmente adequados para a análise de estruturas, elementos e estados químicos em nível atômico.
Existem algumas técnicas principais por meio das quais os raios X podem ser utilizados para auxiliar na caracterização de sua amostra.
A difração de raios X (XRD) e a dispersão de raios X podem ser usadas, por exemplo, para analisar a estrutura cristalina de uma amostra (cristalografia por raios X) ou para identificar e quantificar fases cristalinas em uma amostra (difração de pó por raios X/XRPD).
Os difratômetros de raios X também podem ser ampliados com ferramentas e acessórios para visualizar a estrutura interna de um objeto ou usar dispersão de raios X para determinar as distribuições de tamanho de nanopartículas.
A fluorescência de raios X (XRF) é uma técnica rápida e não destrutiva amplamente usada para determinar a composição elementar de um material que requer apenas uma preparação mínima da amostra.
Os analisadores de XRF podem ser usados em várias aplicações, desde a triagem de elementos tóxicos em mercadorias recebidas até a análise precisa em ambientes essenciais de produção e de alta produtividade.
A Malvern Panalytical tem uma variedade de analisadores de XRF para superar seus desafios.
A espectroscopia de absorção de raios X (XAS) é uma poderosa técnica específica para elementos, utilizada para investigar o ambiente químico local, o estado de oxidação e a coordenação atômica dos elementos presentes em um material.
Ao medir como os raios X são absorvidos à medida que sua energia varia ao longo da borda de absorção de um elemento, a XAS fornece informações detalhadas sobre a estrutura eletrônica e a ordem de curto alcance, mesmo em sistemas amorfos, desordenados ou diluídos, nos quais as técnicas de difração podem apresentar limitações.
A XAS engloba técnicas como a Estrutura Próxima à Borda de Absorção de Raios X (XANES) e a Estrutura Fina Estendida de Absorção de Raios X (EXAFS), o que a torna uma ferramenta valiosa para pesquisas em catálise, armazenamento de energia, ciências ambientais, mineração, materiais avançados e ciências da vida.
A Malvern Panalytical oferece soluções de XAS que permitem aos pesquisadores obter uma compreensão mais aprofundada da química e da estrutura dos materiais.
XRD, XRFe XAS são técnicas complementares com diversas semelhanças, pois todas utilizam interações de raios X para fornecer informações sobre materiais. No entanto, as informações fornecidas por cada técnica são bastante diferentes.
A XRD fornece informações sobre as fases cristalinas presentes em uma amostra e pode distinguir entre compostos, por exemplo, diferentes estados de oxidação (Fe₂O₃/Fe₃O₄) ou diferentes polimorfos (hematita e maghemita, ambos óxidos férricos de fórmula Fe₂O₃).
A XRF fornece informações sobre a composição química (elementar) de uma amostra, ou seja, quais elementos (Fe, O) está presente e em quais quantidades. Um dos principais benefícios da XRF é que ela pode detectar a quantidade de um elemento químico até 100 ppb (partes por bilhão). A preparação de amostras de XRF também é rápida, fácil e segura em comparação com técnicas alternativas.
A XAS fornece informações sobre o ambiente atômico local e a estrutura eletrônica de um elemento específico. Ela pode determinar estados de oxidação, números de coordenação, distâncias de ligação e especiação química, tornando-se particularmente útil para o estudo de catalisadores, materiais para baterias, amostras geológicas e materiais funcionais complexos.
Em conjunto, essas técnicas proporcionam uma compreensão abrangente da composição, estrutura e química de um material.
A Malvern Panalytical é líder mundial no fornecimento de equipamentos analíticos por raios X, com décadas de experiência.
Oferecemos uma ampla variedade de soluções que vão desde sistemas de bancada fáceis de usar até sistemas completos e abrangentes de chão para aplicações XRF, XRD e XAS.
Essas técnicas são complementares e, em muitos ambientes de produção e pesquisa, diversos métodos de análise por raios X são utilizados em conjunto para garantir o controle de qualidade ideal, a compreensão dos processos e a caracterização dos materiais.
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