什么是荧光 X 射线分析?
X射线荧光(XRF)是通过用短波长X射线照射物质并测量产生的特征X射线来分析物质的化学成分的方法。荧光X射线分析能够以数ppm的灵敏度检测特定元素,并在不损坏测量目标的情况下快速定量分析主成分。分析设备的类型多种多样,从大型、高灵敏度、高精度的设备到可随身携带并在几秒钟内完成分析的便携式设备,您可以选择最适合您用途的设备。
X射线荧光分析的应用
由于X射线荧光分析可以轻松检测金属元素,因此常用于检测产品中的异物污染情况以及确定重金属造成的环境污染。此外,由于可以一次分析所有可测量的元素,因此非常适合分析成分未知的物质的组成,并广泛应用于各种研究和调查。
非熟练技术人员也可以使用,并且分析样品的制备很容易或不需要。X 射线荧光分析具有许多应用,因为它可以非破坏性、快速且轻松地进行化学分析。
关注速度的分析示例如下。
土壤、工业废弃物、回收产品等中含有的有害元素检测
电子材料及元件中的杂质分析
金属材料、岩石、矿石、水泥、玻璃等成分分析
植物中金属、磷、硫等分析
食品和食品容器中的异物或残留添加剂分析
利用无损分析优势的应用如下。
珠宝、艺术品、文化财产、考古发掘、证据等鉴定
机场和海关的行李检查
X射线荧光分析原理
物质受到短波长X射线照射而二次产生的X射线称为荧光X射线。正如太阳光包含各种波长的光一样,X射线荧光包含各种波长的X射线,但在波长和强度光谱中存在许多尖锐的峰值。这些是材料中元素发射的特征 X 射线的峰值。
当原子的电子壳层受到高能(短波长)X射线照射时,内层电子被弹出并移动到外壳层,形成不稳定状态。为了解决这种情况,电子从外部移动到空的内壳,波长与两个壳层之间的能量差相对应的X射线就成为特征X射线。
通过每种特征X射线的独特波长可以识别元素,并可以根据其强度确定元素的含量。
荧光X射线分析的特点
优点
X射线荧光分析可以在短时间内同时测量几乎所有比镁重的元素。可以对固体和液体进行无损分析,如果使用手持设备,则可以随身携带它到任何地方,只需将设备压在待分析物体上几秒钟即可完成测量。
缺点
X射线荧光分析不擅长检测轻元素,不适用于分析有机物的主要构成元素氢、碳、氮、氧。此外,只能测量元素的存在和数量,但不可能确定元素的组合。
例如,如果检测到铁,则无法确定它是金属铁还是氧化铁,因此即使检测到钾和氯,也无法断定存在氯化钾。