Malvern Panalytical

Comparación de técnicas de análisis – Ventajas de XRF en comparación con ICP y AAS

Por Lieven Kempenaers


 

Para el control de calidad y proceso están disponibles muchas técnicas de análisis elemental. Veamos como ICP, AAS, ICP-MS, ICP-OES y la espectroscopía de fluorescencia de rayos X (XRF) se combinan como técnicas tradicionales utilizadas en varias industrias. Cada una de estas técnicas tienen una serie de ventajas y desventajas que le dan al analista la flexibilidad de elegir cual tecnología se adapta mejor a sus necesidades analíticas. Cuando los límites de cuantificación requeridos están por encima de 1 ppm o cuando se requiere un análisis no destructivo, XRF es una técnica muy atractiva que debe considerarse, especialmente al analizar sólidos, polvos, lodos, filtros y aceites.

A diferencia de ICP y AAS, la espectroscopía XRF no requiere disolución o digestión de la muestra, lo que permite un análisis esencialmente no destructivo. Al evitar la posibilidad de imprecisiones causadas por una disolución incompleta y grandes diluciones, el análisis completo de XRF ayuda a garantizar la precisión y la fiabilidad de los resultados.

A continuación, cinco de las muchas ventajas de XRF:

  1. Preparación de muestra simple, rápida y segura sin manejo de químicos.
  2. Técnica analítica no destructiva.
  3. Bajo costo de propiedad.
  4. Análisis en el sitio de producción (en línea).
  5. No es necesario realizar recalibración diaria.

1.Preparación de muestra simple, rápida y segura.

Las mediciones por XRF se llevan a cabo directamente sobre el material (sea el material sólido o líquido) con poca o ninguna preparación de muestra. XRF analiza cualquier tipo de muestra sin necesidad de dilución o digestión, por lo tanto, no es necesario realizar un procedimiento de disposición de desechos químicos. La transferencia de líquidos de un recipiente a otro, en métodos químicos por vía húmeda, pueden generar contaminación o pérdida de material.

La medición de volúmenes de muestra relativamente grandes (100 mg – 10 gr) da como resultado una caracterización más representativa de la muestra. Además, los errores debidos a la falta de homogeneidad de la muestra se minimizan fácilmente mediante el uso de volúmenes de muestras más grandes. XRF puede medir cantidades de gramos sin ningún tipo de riesgo de contaminación cruzada, por ende, el error del resultado de un análisis realizado por XRF es mucho menor.

2. Técnica analítica no destructiva

En los espectrómetros XRF de mesa, la muestra se excita usando un tubo de rayos X, el software detecta y procesa automáticamente los rayos X característicos de la muestra. Estos tubos de rayos X de baja potencia no producen una gran cantidad de fotones de rayos X o calor, por lo tanto, no dañan la muestra, ni alteran su estructura cristalina. Las muestras de forma irregular que se ajustan al espectrómetro pueden analizarse sin la necesidad de una preparación destructiva de la muestra, como cortar, triturar o moler. La misma muestra que fue analizada por XRF puede analizarse posteriormente utilizando otras técnicas para una mayor investigación, si es necesario.

3. Bajo costo de propiedad 

Teniendo en cuenta los costos iniciales de instrumentos y de infraestructura para su instalación, adicional a los costos de funcionamiento de gases, ácidos, electricidad y eliminación de residuos químicos, los espectrómetros XRF de mesa son mucho más rentables que ICP y AAS. XRF no requiere el uso de ácidos, gases y campanas de extracción. El único requisito es la electricidad y en algunos casos gas Helio para aumentar la sensibilidad de los elementos ligeros en la muestra. Además, los componentes individuales de los espectrómetros XRF no están expuestos a la fricción o al calor y por lo tanto su tiempo de vida útil es mayor. Por ejemplo, el análisis de aceites solo requiere el uso de vasos líquidos descartables de bajo costo. Las muestras sólidas, como los metales, se puede medir “tal cual” sin preparación de la muestra.

4. Análisis en el sitio de producción (en línea)

Debido a que no se necesitan gases, líquidos, ácidos o campanas de extracción para operar el espectrómetro XRF de mesa, el instrumento se puede colocar en el sitio de producción, justo al lado de la línea, para el control de proceso en línea. El instrumento es fácil de instalar.

5. No es necesario realizar recalibración diaria

Los últimos avances en tecnología de detección y excitación hacen que la generación actual de espectrómetros XRF de mesa sea muy estable. En comparación con ICP y AAS, XRF no necesita gases ni líquidos para funcionar. Por lo tanto, los cambios en las calibraciones debido a la pureza y la estabilidad de los gases no son un problema para XRF, lo que hace innecesaria la recalibración diaria del instrumento XRF. Para los espectrómetros XRF, la deriva instrumental gradual durante años se corrige fácilmente en el software y no necesita una recalibración completa cada vez que el espectrómetro está en funcionamiento.

 

Si desea saber si XRF es una buena opción para sus necesidades de análisis elemental, contáctenos.