Principios de análisis instrumental

284 Capítulo 12 Espectrometría atómica de rayos X <« Muestras Rotador de muestras Detector Rueda del filtro giratoria Tubo de rayos-X a) b) Tubo de rayos-X UJ , ...... " . Lector e) FIGURA 12.15 a) Espectrómetro Epsilon 3XLE de fluorescencia de rayos Xpara mesa, en el que se muestra una base giratoria desmontable hasta para 12 muestras. b) Diagrama en el que se ilustra la fuente de rayos X, la rueda del filtro, el detector y la base giratoria para las muestras, visto todo desde abajo. e) Instrumento de fluorescencia de rayos Xmanual. La radiación de la s fuentes de rayos Xgolpea la muestra, que emite rayos Xde fluorescencia que son detectados por un detector tipo SDD. (Fotografía en a) cortesía de PANalytical B.V., Almelo, The Netherlands.) Desde su introducción, la microfluorescencia de rayos X ha sido aplicada en varios campos, incluyendo el de los metales pre– ciosos, el análisis forense, la arqueología y el análisis de recubri– mientos. Las técnicas de microfluorescencia de rayos X también se han aplicado en el escaneo y la captura de imágenes de mues– tras muy pequef1as, como muestras biológicas, geológicas, y muestras de semiconductores. Aunque la microfluorescencia de rayos X es una técnica relativamente nueva, mejoras en los sis– temas ópticos, de detección y de posicionamiento de muestras están abriendo un campo muy prometedor para el desarrollo de aplicaciones únicas. Como ejemplo, la sonda espacial a Marte que se planea enviar en 2020 por la NASA incluirá un instrumento de microfluorescencia de rayos X diseñado para identificar la composición de rocas y suelos en Marte. Fluorescencia de rayos X de reflexión total La fluorescencia de rayos X de reflexión total (TRXRF, por sus siglas en inglés) es una técnica superficial que se ha utilizado para examinar partículas, residuos e impurezas en superficies lisas. 13 13 Véase R. Klockenkamper y A. von Boh len, Total Reflection X-Ray Fluorescence Analysis and Related Metlwds, 2a. ed., Hoboken, NJ: Wiley, 2015. La TRXRF ocurre. cuando el haz incidente golpea la muestra en ángulos menores que el ángulo crítico para que ocurra la reflexión total externa, Generalmente se utiliza una fina capa de muestra en un sustrato liso. Debido a la reflexión total del haz incidente, únicamente una pequeña porción de esta radiación penetra en el sustrato de la muestra lo cual reduce en gran medida las contribu– ciones de la dispersión al fondo, así como los efectos de la matriz. Debido a que el haz incidente se refleja por completo, la muestra se excita tanto por la luz incidente como por el haz reflejado; lo que resulta en casi el doble de señal fluorescente. La incidencia también permite colocar el detector muy cerca del sustrato, dando como resultado un ángulo de detección sólido muy grande. La contaminación de las superficies en las muestras como las láminas de silicio se puede mapear moviendo la lámina debajo del detector. También se han hecho aplicaciones a materiales biológi– cos, minerales, muestras forenses, muestras arqueológicas, pintu– ras, suelos, plantas y alimentos. 12C.2 Análisis cualitativo y semicuantitativo En la figura 12.16 se ilustra un espectro que se obtuvo mediante un instrumento que dispersa energía. Con dicho equipo, la abs-