Principios de análisis instrumental

Analizadores de alturas de pulso Los analizadores de alturas de pulso están constituidos por uno o más selectores de altura de pulso que se configuran de tal manera que proporcionan espectros de energía. Por lo regular, el analiza– dor de un solo canal tiene un interva lo de voltaje de unos 10 V o superior con una ventana de 0.1 a 0.5 V que se puede ajustar manual o automáticamente para barrer todo el intervalo de voltaje y suministrar datos para un espectro de dispersión de energías. Los analizadores multicanal casi siempre contienen algunos miles de canales separados, cada uno de los cuales actúa como un solo canal que corresponde a una ventana de potencial diferente. La señal de cada canal se acumula luego en el espacio de la memoria del analizador correspondiente a la energía de dicho canal, lo cual facilita el conteo simultáneo y el registro del espectro completo. Escaladores y contadores A veces, para obtener velocidades de conteo adecuadas, la señal de salida del detector de rayos X se reduce; es decir, se busca dis– minuir la cantidad de pulsos dividiéndola entre algún múltiplo de diez o de dos, dependiendo de si el circuito es un dispositivo de décadas o binario. En la sección 4C.4 se describió de manera breve el escalador electrónico. El conteo de los pulsos escalados se lleva a cabo por medio de contadores electrónicos como los que se describieron en las secciones 4C.2 y 4C.3. 12C MÉTODOS DE FLUORESCENCIA DE RAYOS X Aunque es posible obtener un espectro de emisión de rayos X si se incorpora la muestra en la zona del blanco de un tubo de rayos X, esta técnica no es nada conveniente para muchos tipos de mate– riales. En su lugar, la excitación se consigue irradiando la muestra con un haz de rayos X procedente de un tubo de rayos X o de una fuente radiactiva. Con esta técnica, los elementos de la muestra se excitan como consecuencia de la absorción del haz primario y emiten sus propios rayos X fluorescentes característicos. Por esta razón, este procedimiento se denomina correctamente método de fluorescencia de rayos X o método de emisión de rayos X. Se trata de una herramienta eficaz para las determinaciones cuantitativas rápidas de todos los elementos, excepto los más ligeros. Además, se usa para la identificación cualitativa de elementos cuyos núme– ros atómicos son mayores que el del oxígeno (> 8) y a menudo se usa para los análisis elementales semicuantitativos o cuantita– tivos.9 Una ventaja particular de dicho método es que no se tiene que destruir la muestra, en comparación con la mayoría de las otras técnicas de análisis elemental. r7v)1 Ejercicio: Aprenda más acerca de los transductores de rayos _L:LI __ Xen www.tinyurl.com/skoogpia7* *Este material se encuentra disponible en inglés. 9 Véase M. Haschke, Laboratory Micro-X-Ray Fluorescence Spectroscopy, Heidelberg: Springer, 20 14; R. )enkins, X-Ray Fluorescence Spectrometry, 2a. ed., New York: Wiley, 1999. ))) 12( Métodos de fluorescencia de rayos x 281 La fluorescencia de rayos X se puede utilizar en modo de punto simple o puntos múltiples, en modo de examinación de área, en modo de escaneo de línea, y en modo de captura de imágenes (mapeo). Los métodos de microfluorescencia de rayos X están disponibles para examinar superficies, particularmente para muestras de forma irregular. 12C.1 Instrumentos Diversas combinaciones de los componentes de los instrumentos que se trataron en la sección anterior originan los dos tipos prin– cipales de espectrómetros: instrumentos de dispersión de longitu– des de onda de fluorescencia de rayos X (WDXRF, por sus siglas en inglés) y los dispersores de energía de fluorescencia de rayos X (EDXRF, por sus siglas en inglés). 10 Instrumentos dispersores de longitudes de onda Los instrumentos que dispersan las longitudes de onda siempre contienen tubos como fuente debido a las enormes pérdidas de energía que hay cuando el haz de rayos X es colimado y disper– sado en las distintas longitudes de onda que lo componen. Las fuentes radiactivas producen fotones de rayos X a una velocidad menor que 10 - 4 en comparación con un tubo de rayos X; la ate– nuación que añade el monocromador generaría un haz difícil o imposible de detectar y medir con exactitud. Los instrumentos que dispersan longitudes de onda son de dos tipos, de un solo canal o secuencial y multicanal o simultáneo . El espectrómetro que se muestra en la figura 12.9 es un instru– mento secuencial que se puede utilizar con facilidad para el aná– lisis por fluorescencia de rayos X. En este tipo de instrumento, el tubo de rayos X y la muestra están acomodados tal y como se muestra en el inserto que aparece en la parte superior de la figura. Los instrumentos de un solo canal pueden ser manuales o automáticos. Los primeros proporcionan resultados satisfac– torios en la determinación cuantitativa de algunos elementos. Para esta aplicación, el cristal y el transductor se colocan for– mando ángulos adecuados (8 y 28) y el conteo se lleva a cabo de forma continua hasta que se hayan acumulado suficientes cuentas para dar resultados precisos. Los instrumentos automá– ticos son mucho más adecuados para el análisis cualitativo, que requiere el barrido de un espectro completo. En estos aparatos, los movimientos del cristal y del detector están sincronizados y la señal de salida de este último está conectada a un sistema de adquisición de datos. La mayoría de los espectrómetros de un solo canal más modernos están equipados con dos fuentes de rayos X. Por lo regular, una tiene un blanco de cromo para las longitudes de onda más largas y la otra un blanco de tungsteno para las más cortas. En el caso A > 2 Á, es necesario eliminar el aire que haya entre la fuente y el detector mediante una bomba de vacío o por despla– zamiento con un flujo continuo de helio. En este tipo de instru- 10 Para revisiones acerca de la espectrometría de rayos X e instrumentos de fluo– rescencia de rayos X en K. Tsuji, K. Nakano, Y. Takahashi, K. Hayashi, C. U. Ro, Anal. Chem., 2012,84,636, DOI: 10.1021/ac202871b; Anal. Chem., 2010,82,4950, DOI: 10.1021/acl01069d; P.). Potts, A. T. Ellis, P. Kregsamer, C. Streli, C. Vanhoof, M. West, y P. Wobrauschek, ]. Anal. Atomic Spectrometry, 2005, 20, 1124, DOI: 10.1039/b511542f.