Quelle est la cause des erreurs dans les résultats quantitatifs par FP ?

1. Analyse par rayons X fluorescents et courbe d’étalonnage

L’analyse par rayons X fluorescents a été largement utilisée dans de nombreuses industries en raison de la facilité de préparation des échantillons, de sa stabilité et de son large éventail de concentrations applicables. Cependant, pour réaliser une analyse quantitative, il est nécessaire d’avoir une courbe d’étalonnage utilisant des substances standard du même matriciel, car des effets d’excitation secondaire ou d’absorption entre les éléments présents dans l’échantillon peuvent se produire. Pour cela, il est nécessaire de préparer des échantillons standard pour chaque matriciel, et s’ils ne sont pas disponibles dans le commerce, il faut les fabriquer soi-même, ce qui demande un effort considérable.

2. Méthode FP

La méthode FP est l’abréviation de « Fundamental Parameter Method », une technique qui calcule l’intensité théorique des rayons X émis par un échantillon de composition connue sur la base de constantes physiques.

3. Quantification FP et erreurs

Grâce à la méthode FP, il est possible d’effectuer des analyses quantitatives d’éléments même en l’absence de substances standard et de courbes d’étalonnage nécessaires pour chaque matriciel dans l’analyse traditionnelle par rayons X fluorescents. De plus, en la combinant avec une analyse qualitative automatique, il est possible de réaliser des analyses qualitatives et quantitatives automatiques, étendant ainsi considérablement le champ d’application de l’analyse par rayons X fluorescents.

Toutefois, pour améliorer la précision quantitative, certains points nécessitent une attention particulière. En analyse par rayons X fluorescents, l’échantillon est supposé être dans un état totalement homogène pour le calcul FP, mais si l’échantillon à mesurer est affecté par le traitement préalable de l’échantillon, comme la taille des particules ou l’effet des minéraux, il est préférable d’ajouter un échantillon standard avec un effet similaire ou d’utiliser un prétraitement tel que la méthode de billes de verre pour obtenir des résultats plus précis. De plus, comme le calcul théorique est réalisé en supposant un total de 100 % en poids, des informations appropriées sont également nécessaires pour les éléments légers tels que le carbone ou l’oxygène, qui ont une faible précision quantitative en rayons X fluorescents. En général, ces éléments légers doivent être introduits dans la formule de composition comme composantes « d’équilibre » (résiduelles) ou des calculs correctifs sont effectués pour les effets dus aux éléments légers en utilisant les lignes de diffusion. Lors de la mesure des éléments lourds dans les éléments légers, la profondeur d’évasion des rayons X augmente, nécessitant l’entrée du poids, de la surface, et de la densité de l’échantillon. De plus, dans le cas de liquides ou de poudres lâches, des corrections peuvent être requises pour le matériau et l’épaisseur du film organique utilisé.

4. Exemple de référence : Quelle est la cause des erreurs dans les résultats quantitatifs par FP ?

M. A, M. B et M. C ont réalisé une quantification FP sur le même échantillon liquide à l’aide d’un appareil d’analyse par rayons X fluorescents. Après le calcul quantitatif FP, la comparaison des résultats a montré que M. A avait des quantités de silicium et de baryum proches des valeurs standard. M. B avait une quantité de baryum plus de deux fois la quantité standard, tandis que M. C avait une quantité de silicium plus de deux fois la quantité standard.

Pourquoi de telles différences dans les valeurs quantitatives sont-elles apparues ?

Résultats quantitatifs FP de l’échantillon liquide

Indice : M. A a correctement saisi les paramètres correctifs. Les deux autres ont fait des erreurs dans l’entrée des paramètres d’échantillon.

5. Séminaire sur les nouvelles technologies JASIS 2024

Nous avons expliqué les erreurs dans la quantification par FP, mais les causes des erreurs mentionnées dans cet exemple de référence et les solutions pour les éliminer seront expliquées plus en détail lors du prochain séminaire sur les nouvelles technologies JASIS. Nous espérons vous y voir nombreux.

Le 6 septembre 2024, de 11h00 à 11h30, salle n°2, lieu TKP (ancien APA)

« Cette valeur quantitative ! Est-elle vraiment correcte ? Sources d’erreurs des valeurs quantitatives par rayons X fluorescents souvent méconnues et solutions »