اگرچه بر انگیختن یک طیف نشری پرتو x با قرار دادن نمونه در ناحیة یک لولة پرتو x امکان پذیر است، اما مشکلات این روش مانع از کاربرد آن در مورد بسیاری از انواع مواد می شود. در عوض، محل برانگیختن معمولاً توسط نوردهی نمونة مورد آزمایش با تابش پرتوهای x از یک لولة پرتو x یا یک منبع پرتوزای انجام می پذیرد. تحت این شرایط، عناصر موجود در نمونه با جذب اشعه اولیه، بر انگیخته شده و پرتوهای x فلوئورسانس ویژه خود را منتشر می کنند. بدین ترتیب، این عمل یک روش فلوئورسانس پرتو x یا نشر پرتو x نامیده می شود.
این روش یکی از پرکاربردترین روشهای تجزیه ای برای شناسایی کیفی عناصر با اعداد اتمی بیشتر از اکسیژن (8<) است. بعلاوه این روش، غالباً برای تجزیه های عنصری نیم کمی و کمی نیز بکار گرفته می شود.
دستگاه های جدید فلوئورسانس پرتو x قادر به انجام تجزیة کمی مواد پیچیده با دقتی برابر یا بهتر از دقت روشهای شیمیایی مرطوب کلاسیک یا دیگر روشهای دستگاهی می باشند. به هر حال، برای اینکه صحت چنین تجزیه ای به این سطح برسد به استانداردهای درجه بندی که از جهت ترکیب کلی شیمیایی و فیزیکی نزدیک به نمونه باشند و یا به روشهای مناسبی برای برخورد با اثرات ماتریسی نیاز داریم.
اثرات ماتریسی: تشخیص این نکته حائز اهمیت است که پرتوهای x تولید شده در فرآیند فلوئورسانس نه تنها حاصل از اتمهای سطحی یک نمونه است، بلکه از اتمهای کاملاً زیرسطح نیز ایجاد می شود. بدین ترتیب، هم جزئی از اشعة ورودی و هم اشعة فلوئورسان حاصله، یک ضخامت قابل ملاحظه را در داخل نمونه طی می کنند که در این فاصله جذب و پراکندگی تابش می تواند اتفاق بیفتد. شدت کاهش هر یک از اشعه ها به ضریب جذب جرمی محیط بستگی دارد که این به نوبه خود توسط به ضرایب تمامی عناصر موجود در نمونه تعیین می شود. بدین ترتیب، در حالی که شدت خالص یک خط رسیده به آشکارساز در یک اندازه گیری فلوئورسانس پرتو x به غلظت عنصر تولید کننده خط بستگی دارد، در عین حال تحت تأثیر غلظت و ضرایب جذب جرمی عناصر ماتریس نیز قرار می گیرد.
با تصحیح مناسب اثرات ماتریسی، طیف سنجی فلوئورسانس پرتو x شاید پر قدرت ترین وسیله موجود برای شیمیدان جهت تعیین کمی سریع همه عناصر، حتی سبک ترین آنها در نمونه های پیچیده است. به عنوان مثال، برد و هنک (Bairdy& Henke) نشان داده اند که در نمونه های سنگ های گرافیتی می توان 9 عنصر را در یک گسترة زمانی 12 دقیقه ای تعیین کرد.
روش های فلوئورسانس پرتو x به راحتی در مورد نمونه های مایع نیز بکار گرفته میشوند. بدین ترتیب همان گونه که قبلاً گفته شد ،روشهایی برای تعیین کمی مستقیم سرب و برم در نمونه های سوختهای هوایی ارائه شده اند. به همین ترتیب، کلسیم، باريم و روی در روغنهای روان کننده با برانگیختن فلوئورسانس در نمونه های هیدروکربن مایع تعیین شده اند.
روشهای فلوئورسانس پرتوx به نحو گسترده ای در تجزیة آلوده کننده های جوی اعمال شده اند. یک نشانه دیگر از انعطاف پذیری روشهای فلوئورسانس پرتو x انتخاب این دستور کار توسط دانشمندان روسی جهت تجزیة کمی سنگهای سطح ونوس است. در این حالت، پلوتونیم (238)و آهن(55)بعنوان منبع می باشد. منبع پلوتونیم،فلوئورسانس رادرعناصرسبکتر(Mg و Al و Si) برانگیخته می کرد در حالیکه منبع آهن تعیین عناصر سنگین تر (مانند K، Ca، Ti) را ممکن می ساخت.
فلوئورسانس پرتو x مزایای موثری را ارائه می کند. طیفها نسبتاً ساده هستند و بدین ترتیب تداخل خطی طیفی وجود ندارد. روش پرتو x عموماً غیر انهدامی است و می تواند بدون تخریب نمونه در مورد تجزیه نقاشیها، نمونه های آثارباستانی، جواهرات، سکه ها ودیگرنمونه های با ارزش مورد استفاده قرار گیرد. به علاوه، تجزیه ها می تواند بر روی نمونه هایی به اندازه یک دانه جو تا اجرام بزرگ انجام شود. محاسن دیگر روش عبارتنداز: سرعت و راحتی کار که انجام تجزیه های چند عنصری را در عرض چند دقیقه ممکن می سازند. بالاخره، صحت و دقت روشهای فلوئورسانس پرتو x غالباً برابربا بیشتر از روشهای دیگر است.
روشهای فلوئورسانس پرتو x عموماً به اندازه روشهای مختلف نوری، حساس نیست. در مناسبترین حالات غلظتهای حدود چند قسمت در میلیون را می توان اندازه گیری کرد. به هرحال، گسترة رایجتر غلظت شاید چیزی از 01/0% تا 100% باشد. روشهای فلوئورسانس پرتو x برای عناصر سبکتر مناسب نیستند. با کاهش اعداد اتمی به کمتر از 23 (وانادیم) اشکال در آشکار سازی و اندازه گیری پیوسته برتر می گردد، که تا حدی به علت یک فرایند رقابتی است که نشر اوژه نامیده می شود و شدت فلوئورسانس را کاهش می دهد. دستگاه های تجارتی موجود محدود به اعداد اتمی 8 (اکسیژن) یا 9 (فلوئور) هستند. عیب دیگر عمل نشر پرتو x، گرانی قیمت دستگاههاست که با توجه به تجهیزات مربوطه، متفاوت است.
- جزوه درسي آنالیز دستگاهی، دکتر احمد خاکزاد، آذر ماه 1387
- بازدید: 8629
