Setembro 2024 vol. 10 num. 1 - XIII Workshop de Cristalografia Aplicada a Ciências e Engenharia de Materiais

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Princípios Básicos da Fluorescência de Raios X e suas Implicações em Análises Instrumentais

Basic Principles of X-ray Fluorescence and its Implications in Instrumental Analyses

Galvão, E. S. ; Feroni, R.C. ; Reis Junior, N. C. ; Santos, J. M. ; Orlando, C.G.P. ;

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Esse artigo apresenta uma revisão sistemática da literatura, abordando os princípios básicos da fluorescência de raios X (XRF) e suas implicações em análises químicas de caracterização de materiais sólidos e líquidos por meio dessa técnica. A revisão apresenta a importância dos estudos dos diagramas de Jablonski como forma de identificar as diferenças entre fluorescência e fosforescência, assim como, identificar como o processo de geração de raios X característicos se processa. Essa revisão ainda aborda os conceitos da produção de raios X característicos, que é a base da técnica de fluorescência de raios X, e como a produção dos raios X característicos é impactada pelos processos de supressão da fluorescência, nas quais impactam sobre o rendimento quântico e, portanto, na intensidade dos picos nos espectros de emissão de XRF. O rendimento de fluorescência, traduzido na prática como a intensidade dos picos dos espectros de emissão da XRF, pode determinar a acurácia de uma medição instrumental utilizando a técnica de XRF. Nesta revisão são abordados os principais aspectos e fatores que influenciam no rendimento quântico, incluindo: a influência da espessura das amostras, a composição de matriz simples ou complexa, a geração do continuum de raios X (bremsstrahlung), e o efeito de absorção de raios X. Além disso, esta revisão também apresenta alguns dos principais estudos na área ambiental que utilizaram a técnica de XRF para a elucidação de problemas ambientais complexos.

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This article presents a systematic literature review, covering the basic principles of X-ray fluorescence (XRF) and its implications in chemical analyses for characterizing solid and liquid materials using this technique. The review highlights the importance of studying Jablonski diagrams as a way to identify the differences between fluorescence and phosphorescence, as well as to understand how the process of generating characteristic X-rays occurs. The review also discusses the concepts of characteristic X-ray production, which is the foundation of the XRF technique, and how the production of characteristic X-rays is impacted by fluorescence suppression processes, which affect the quantum yield and, therefore, the intensity of the peaks in XRF emission spectra. The fluorescence yield, practically translated as the intensity of the peaks in the XRF emission spectra, can determine the accuracy of an instrumental measurement using the XRF technique. This review addresses the main aspects and factors that influence the quantum yield, including: the influence of sample thickness, the composition of simple or complex matrices, the generation of the X-ray continuum (bremsstrahlung), and the effect of X-ray absorption. Additionally, this review presents some of the key studies in the environmental field that have utilized the XRF technique to elucidate complex environmental problems.

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Palavras-chave: fluorescência de raios X, medidas instrumentais por XRF, diagramas Jablonski, rendimento quântico, continuum de raios X (bremsstrahlung), aplicação da XRF,

Palavras-chave: X-ray fluorescence, instrumental measurements by XRF, Jablonski diagrams, quantum yield, X-ray continuum (bremsstrahlung), application of XRF,

DOI: 10.5151/13wcacem-005

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Como citar:

Galvão, E. S.; Feroni, R.C.; Reis Junior, N. C.; Santos, J. M.; Orlando, C.G.P.; "Princípios Básicos da Fluorescência de Raios X e suas Implicações em Análises Instrumentais", p. 25-32 . In: . São Paulo: Blucher, 2024.
ISSN 2358-9337, DOI 10.5151/13wcacem-005

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