O que é e como funciona?
A Fluorescência de Raio-x (FRX) é uma técnica geoquímica quantitativa que visa analisar a composição e concentração química de amostras de rocha. Em outras palavras, a técnica de FRX permite identificar os elementos químicos presentes na amostra e determinar a porcentagem de cada um deles.
Este método se baseia na emissão de radiação eletromagnética, como radiação gama ou raios-x, na matéria a ser analisada. Em resposta a essa incidência, os átomos presentes na amostra de rocha são excitados e emitem raios-x característicos para cada elemento químico presente (Figura 1).
Esses raios-x possuem comprimentos de onda e energias específicas, característicos de cada elemento químico. Este fator permite que eles sejam detectados, analisados e comparados, facilitando a identificação dos elementos presentes na amostra e fornecendo informações detalhadas sobre sua composição química.
As capacidades de caracterização da Fluorescência de Raio-x derivam do princípio fundamental de que cada elemento possui uma estrutura atômica única, resultando em raios-x emitidos com características específicas que funcionam como uma espécie de "impressão digital" para identificar o elemento presente na amostra.
Figura 1: Funcionamento do método da Fluorescência de Raio-x (Fonte: Essencis Technologies)
Vantagens e Limitações do método
Uma das principais vantagens da técnica de Fluorescência de Raio-x (FRX) é a não destrutividade da amostra, o que permite que ela seja preservada para análises posteriores. Essa característica é especialmente valiosa quando se trabalha com amostras raras ou preciosas, pois evita a perda irreversível do material durante a análise.
No entanto, é importante mencionar que atualmente, em alguns casos, também se recorre à pulverização de amostras de rochas para uma melhor amostragem. Esse procedimento pode ser necessário em situações específicas para obter uma representação mais homogênea da amostra e garantir resultados mais precisos.
Apesar das suas grandes vantagens, o método possui algumas limitações. Por exemplo, ele consegue identificar elementos com número atômico igual ou maior a 12 com maior precisão, enquanto elementos com menor número atômico, como o berílio (Be) e o lítio (Li), apresentam baixa sensibilidade de detecção. Isso ocorre devido ao baixo valor de energia de emissão desses elementos, tornando-os mais difíceis de serem determinados com FRX.
Quais os tipos de FRX?
Existem dois principais tipos de FRX: o WDS (Espectrometria por Comprimento de Onda Dispersivo) e o EDS (Espectrometria por Energia Dispersiva). A diferença técnica entre os dois métodos reside nos detectores utilizados. Enquanto no EDS a detecção é realizada a partir de medidas de energia, no WDS a detecção é feita com base nas medidas dos comprimentos de onda.
Além disso, de modo geral, a técnica WDS é mais precisa e oferece melhor resolução do que a EDS. Isso significa que, em muitos casos, o WDS é preferido quando são necessárias análises geoquímicas detalhadas e precisas. No entanto, a escolha entre os dois métodos dependerá das necessidades específicas de cada análise, da complexidade das amostras e dos objetivos de pesquisa a serem alcançados.
DRX ou FRX? Algo frequentemente questionado é qual o melhor método a ser escolhido: a Difratometria de Raio-X (DRX) ou a Fluorescência de Raio-X (FRX). Na verdade, não existe um método que seja melhor em absoluto, mas sim o método que melhor atende às necessidades específicas de cada análise.
Enquanto a FRX é apropriada para analisar a composição química da rocha, a DRX é utilizada para investigar a composição mineralógica da amostra. Em outras palavras, o primeiro método analisa os elementos químicos presentes, enquanto o segundo concentra-se na identificação dos minerais constituintes da rocha.
Referência
FLUORESCÊNCIA DE RAIOS-X. Universidade Federal de Goiás - Regional Jataí. Disponível em: https://fisica.jatai.ufg.br/p/19497-fluorescencia-de-raios-x#:~:text=A%20Fluoresc%C3%AAncia%20de%20Raios-X,%C3%A1tomos%20de%20uma%20amostra%20desconhecida. Acesso em: 04 de Julho de 2023.
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO (PUC-Rio). Fundamentos teóricos da técnica de análise espectrométrica por fluorescência de raios-x. Certificação Digital Nº 0813396/CA. Disponível em: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/18799/18799_6.PDF. Acesso em: 04 de Julho de 2023.
SOLIDUS JR. FLUORESCÊNCIA DE RAIOS-X (FRX). 2021. Disponível em: https://blog.solidusjr.com.br/fluorescencia-de-raios-x/. Acesso em: 04 de Julho de 2023.
Malvern Panalytical. Fluorescência de raios X por energia dispersiva (EDXRF). Disponível em: https://www.malvernpanalytical.com/br/products/technology/xray-analysis/x-ray-fluorescence/energy-dispersive-x-ray-fluorescence. Acesso em: 04 de Julho de 2023.
ESSÊNCIS TECH. Como o XRF funciona? Disponível em: https://essencistech.com.br/como-o-xrf-funciona/. Acesso em: 04 de Julho de 2023.