آنالیز XRF روشی غیرمخرب برای تأیید خلوص و ترکیبات فلزات گرانبها مانند طلا، نقره و فلزات گروه پلاتین است. آنالیز XRF اغلب به عنوان یک تکنیک سریع برای شناسایی کارات و درجه خلوص فلزات استفاده می شود. فروشندگان جواهرات اغلب از آنالایزرهای XRF فلزات گرانبها، برای تعیین خلوص و قیمت گذاری دقیق اقلام ارزشمندی که خرید و فروش می کنند استفاده می کنند.
آنالیز XRF یا طیف سنجی فلورسانس اشعه ایکس برای اولین بار در دهه 1960 معرفی شد و اولین ابزار تجاری XRF در دهه 1970 توسعه یافت . از آن زمان طیف سنجی XRF به عنوان بهترین روش برای تجزیه و تحلیل عنصری در سراسر جهان پذیرفته شده است. با توسعه تکنولوژی XRF در صنایع به خصوص صنعت جواهر سازی و زرگری، ابزارهای پیشرفته تر، کاربر پسندتر، کوچکتر و مقرون به صرفه تری تولید شدند. امروزه آنالایزرهای XRF به یک ابزار مهم در تحلیل عنصری تبدیل شده اند و شرکت‌های زیادی در سراسر جهان از این فناوری قابل اعتماد استفاده می‌کنند.
(برای اطلاع از خدمات شرکت ما در زمینه ی آنالیز و ارزش گذاری فلزات گرانبها به مقاله ی آنالیز فلزات گرانبها مراجعه کنید)
طیف سنجی فلورسانس اشعه ایکس (XRF) برای اولین بار در دهه 1960 معرفی شد و اولین ابزار تجاری XRF در دهه 1970 توسعه یافت. از آن زمان تا اکنون طیف سنجی XRF به عنوان بهترین روش برای تجزیه و تحلیل عنصری در سراسر جهان پذیرفته شده است. با گذشت سالها دستگاه های XRF پیشرفته تر، کاربر پسندتر، کوچکتر و مقرون به صرفه تر شده اند. امروزه طیف‌سنجی فلورسانس اشعه ایکس به یک ابزار مهم در تحلیل عنصری تبدیل شده است و شرکت‌های مختلف در سراسر جهان از آن استفاده می‌کنند.
در آنالیز XRF، با تاباندن اشعه ایکس به فلزات، یک الکترون از اوربیتال های داخلی آن جدا شده و از مدار اتمی خارج می شود. هنگامی که یک الکترون از اوربیتال های داخلی جدا می شود، یک الکترون از اوربیتالی با سطح انرژی بالاتر به اوربیتالی با انرژی پایین تر منتقل می شود. در طول این انتقال یک فوتون از اتم ساطع می شود که انرژی آن برابر با اختلاف انرژی دو اوربیتال طی شده است. از آنجایی که تفاوت انرژی بین دو اوربیتال، در یک عنصر فلزی معین، همیشه یکسان است و به عنوان مشخصه یک عنصر شناخته می شود، فوتون گسیل شده همیشه انرژی یکسانی خواهد داشت. بنابر این با تعیین انرژی فوتون ساطع شده از یک عنصر خاص، می توان هویت آن را مشخص کرد.
برای انرژی خاصی از نور فلورسنت ساطع شده توسط یک عنصر، تعداد فوتون ها در واحد زمان (که عموماً به عنوان شدت پیک یا نرخ شمارش نامیده می شود) به مقدار آن عنصر در نمونه مربوط می شود. سرعت شمارش برای همه عناصر قابل تشخیص در یک نمونه معمولاً با شمارش تعداد فوتون‌های ساطع شده، برای مدت زمان مشخصی محاسبه می‌شوند. بنابراین، با تعیین انرژی پیک های اشعه ایکس در طیف نمونه و با محاسبه نرخ شمارش پیک های مختلف عنصری، می توان ترکیب عنصری نمونه ها را به صورت کیفی تعیین کرد و غلظت این عناصر را به صورت کمی اندازه گیری کرد.
پنج روش اصلی برای تجزیه و تحلیل فلزات گرانبها وجود دارد.
تست خراش و اسید: در این روش جواهر یا فلز مورد نظر خراشیده می شود و سپس برای تعیین کارات فلزات از انواع اسیدها استفاده می شود این روش دقت بسیار کمی دارد و خیلی مرسوم نیست.
تسترهای الکترونیک طلا: این تسترها با استفاده از جریان الکتریکی غلظت طلا را تعیین می کنند اما دقت کمی دارند.
سنجش آتش: روش سنجش آتش، که گاهی اوقات به عنوان کاپولاسیون شناخته می شود، دقیق ترین روش در نظر گرفته می شود. در این روش قطعه مورد نظر در یک کوره مخصوص ذوب می شود، سپس با استفاده از یک جریان هوای بسیار داغ فلزات مختلف مانند طلا و نقره از یکدیگر جدا می شوند و مقدار این فلزات اندازه گیری می شود. بزرگترین ایراد این روش این است که برای تعیین غلظت طلا و سایر فلزات قطعه مورد نظر باید ذوب شود.
آنالیز XRF: در این روش با استفاده از تابش اشعه ایکس می توان تا 22 عنصر را در یک مطالعه به دقت اندازه گیری کرد. XRF یک تکنیک تست غیرمخرب است که می تواند نمونه فلزی را در چند ثانیه بدون نیاز به آماده سازی نمونه تجزیه و تحلیل کند. آنالایزرهای XRF سریع و دقیق هستند و مقادیر کارات را در چند ثانیه ارائه می دهند. در واقع، پیشرفت در آنالیز XRF به حدی گسترش یافته است که آنالایزرهای امروزی قادر به تشخیص گریدهای آلیاژی از فلزات هستند که از نظر ترکیب تقریباً با یکدیگر یکسان هستند.
دستگاه های XRF دستی:
دستگاه های XRF رومیزی:
| تکنولوژی | آنالیز XRF | سنجش آتش | تست های الکترونیکی | خراش و تست اسید |
|---|---|---|---|---|
| دقت | زیاد | خیلی زیاد | کم | کم |
| سرعت | سریع | خیلی آرام | سریع | متوسط |
| پیچیدگی | کم | زیاد | کم | کم تا متوسط |
| تخریب قطعه | خیر | بله | خیر | تا اندازه ای |
| تطبیق پذیری | بله | خیر | خیر | خیر |
| تشخیص عناصر کمیاب و آلیاژی | بله | خیر | خیر | خیر |
| هزینه تجهیزات | متوسط تا زیاد | متوسط تا زیاد | کم | خیلی کم |
| هزینه هر تست | خیلی کم | متوسط تا زیاد | خیلی کم | کم |
| مواد شیمیایی خطرناک | خیر | بله | خیر | بله |
