Fluorescencia de rayos X (XRF)

La XRF es una técnica analítica versátil que encuentra usos en un amplio espectro de industrias y campos científicos. Su adaptabilidad y precisión la han convertido en una herramienta indispensable para comprender y manipular la composición elemental de los materiales. Desde ayudar en la identificación de materiales y el control de calidad en las industrias hasta la preservación del patrimonio cultural y el avance de la investigación científica, la XRF continúa desempeñando un papel fundamental en mejorar nuestra comprensión del mundo elemental.

La XRF se utiliza ampliamente utilizada en procesos de calidad y control. Los usuarios pueden obtener rápidamente resultados precisos y exactos con un esfuerzo limitado en la preparación de muestras, y se puede automatizar fácilmente para su uso en entornos industriales de alto rendimiento. La precisión y la naturaleza no destructiva de XRF la convierten en una herramienta invaluable para el control de calidad en varios sectores de fabricación, como los siguientes: 

• Metalurgia: En los procesos metalúrgicos, la XRF garantiza la integridad de las aleaciones confirmando su composición. Es un paso fundamental en la fabricación de productos como componentes de aviones, piezas de automóviles y materiales estructurales.
• Electrónica: Los fabricantes de electrónica emplean la XRF para inspeccionar las placas de circuito, lo que garantiza la adhesión de los componentes a estrictos estándares elementales.
• Cemento: La XRF se emplea en la industria del cemento para analizar materias primas y combustibles alternativos, así como para controlar la calidad del producto final.

La XRF juega un papel fundamental en la investigación y el desarrollo de materiales:

• Ciencia de los materiales: Los investigadores estudian las propiedades de los materiales y crean nuevos compuestos (es decir, catalizadores o materiales de recubrimiento) mediante el análisis preciso y exacto de la composición elemental.
• Industria de semiconductores: La XRF contribuye al desarrollo de semiconductores de vanguardia garantizando la pureza y composición de los materiales utilizados en la fabricación de chips.
• Arte y arqueología: La XRF ayuda a los conservadores y arqueólogos a analizar pigmentos, cerámicas y artefactos, para, de esta manera, aclarar sus orígenes y autenticidad.

En los campos farmacéutico y médico, la XRF también tiene diversas aplicaciones:

• Análisis de medicamentos: Verifica la calidad y seguridad de los medicamentos y garantiza que cumplan con los estrictos estándares de calidad según ICH-Q3D. La XRF también se utiliza como una herramienta de detección rápida antes de que las muestras se analicen mediante los métodos de ICP y AAS más intensivos en mano de obra. 
• Investigación biomédica: La XRF ayuda a estudiar elementos traza en muestras biológicas, lo que ofrece información sobre enfermedades y tratamiento.

El análisis de XRF es una técnica sólida que combina alta precisión y exactitud con una preparación fácil y rápida de muestras. Se puede automatizar fácilmente para su uso en entornos industriales de alto rendimiento; además, la XRF proporciona información cualitativa y cuantitativa de una muestra. 

Generación de rayos X

Un instrumento de XRF contiene un tubo de rayos X que produce rayos X. En el tubo de rayos X, los electrones se aceleran y, luego, chocan con un material objetivo (generalmente un metal, como Rh y Ag) para producir rayos X de alta energía.

Irradiación de muestra

Los rayos X generados se dirigen hacia la muestra que se está analizando. Cuando los rayos X alcanzan la muestra, interactúan con los átomos de la muestra y emiten rayos X característicos que son únicos para cada elemento.

Detección

El instrumento contiene un detector que puede identificar y medir la energía de los rayos X característicos emitidos por la muestra. La intensidad de estos rayos X es proporcional a la concentración de los elementos correspondientes en la muestra.

Análisis

Los espectros de energía de rayos X detectados son analizados por el software del instrumento. El software compara las energías de rayos X características con una base de datos conocida de energías de rayos X para diferentes elementos. Basado en esta comparación, el software determina la composición elemental y la concentración en la muestra. El software de usuario presenta todos los elementos y las concentraciones en una tabla que es fácil de leer y, si es necesario, se transmite a una computadora externa o servidor local para su posterior análisis o copia de seguridad.