Аналитическое применение рентгеноспектрального флуоресцентного анализа.

Рентгенофлуоресцентный анализ пригоден для качественного и количественного анализа всех элементов, начиная с натрия. Методом рентгеновской спектроскопии можно анализировать монолитные или порошкообразные твердые пробы, жидкие вещества и иногда газы. Растворы непосредственно наливают в кюветы или выпаривают на подложке из фильтровальной бумаги, либо осаждают определяемый элемент из раствора с каким-либо коллектором. Отфильтрованный и высушенный осадок прессуют в таблетки. Металлические образцы обрабатывают на токарном станке до соответствующего размера или пробу отливают в готовом виде. Поверхность тщательно травиться и полируется. Неоднородные твердые пробы гомогенизируют растворением в кислоте, воде, органических растворителях. Порошкообразные пробы сплавляют с бурой или смешивают с карбонатом лития и крахмалом. В ряде случаев, к порошковой пробе добавляют 9 – кратное количество поваренной соли, воду, и полученную суспензию наносят тонким слоем на фильтровальную бумагу. В принципе, каждую пробу независимо от её формы и размеров можно проанализировать без разрушения образца.

Качественный рентгеноспектральный анализ.

В основе качественного рентгеноспектрального анализа лежит закон Мозли, связывающий частоту линий характеристического спектра с атомным номером злемента /4/.

В кристалл-дифракционном методе РСА длина волны связана с углом дифракции уравнением Вульфа – Брега /5/. Градуировку прибора при сканировании спектра проводят в углах Ө или длинах волн.

При частичном качественном анализе, когда требуется проверить наличие определенных элементов, по длине волны определяемого элемента и параметрам кристалл-анализатора рассчитывают положение детектора для фиксирования данной линии.

Пример: Требуется определить наличие кремния в пробе. Для Si, λ_Кα1,α2 = 0,710 нм для n = 1. Кристалл-анализатор слюда 2d = 1,988 нм. По уравнению Вульфа – Брегга –

Если, в процессе сканирования спектра, при таком угле появиться спектральная линия, это означает, что кремний в пробе присутствует.

При полном качественном анализе, сначала получают полный рентгеновский спектр в интервале углов скольжения Ө = 5⁰ ÷ 75⁰. Для идентификации отдельных элементов, в первую очередь находят наиболее интенсивные линии, соответствующие К_α или L_α –переходам обнаруживаемого элемента. Затем, систематически отыскивают другие линии этих элементов, которые должны отличаться соответствующими соотношениями интенсивностей и быть более коротковолновыми. При идентификации полезно иметь сравнительные диаграммы спектров чистых элементов. Следует иметь в виду, что наряду со спектром материала пробы, могут появляться дополнительные линии за счет материала рентгеновской трубки, коллиматора или защитного экрана (Fe, Cu, Mo, Pb,). Идентификация линий может осложняться и потому, что не выполняется соотношение интенсивностей α и β линий в одной серии. Если край поглощения сопутствующего элемента лежит между К_α и К_β – линиями определяемого элемента, то интенсивность Кα линии не изменяется, а интенсивность К_β – линии сильно ослабляется и соотношение Кα₁: Кα₂ : К_β1 =4:2:1 не выполняется.