-->

Τετάρτη, 26 Δεκεμβρίου 2018

Σύγχρονη Φασματοσκοπία ακτίνων– Χ

 Φορητές συσκευές για in situ χημική ανάλυση  (XRD-XRF).Το alpha-proton X-ray φασματόμετρο (APXS) ταξίδεψε ως τον πλανήτη Άρη προσαρμοσμένο στο διαστημικό όχημα Sojournel Rover της αποστολής Mars Pathfinder και χρησιμοποιήθηκε για τη χημική ανάλυση εδάφους και πετρωμάτων.

Ο παραδοσιακός τρόπος χημικής ανάλυσης απαιτεί τη διαλυτοποίηση των δειγμάτων (σταθμικές και ογκομετρικές υγρές μέθοδοι, όλες καταστροφικές πχ. ολική διαλυτοποίηση, εκλεκτική εκχύλιση κλπ) και τον προσδιορισμό συγκεντρώσεων στο διάλυμα. Αναλυτικές τεχνικές που απαιτούν διαλυτοποίηση του δείγματος περιλαμβάνουν την AAS, ICP-AES, RNAA κλπ.  Εντούτοις, οι χημικές μέθοδοι όλο και αντικαθίστανται με φυσικές μεθόδους μια και οι δεύτερες είναι πιο γρήγορες, πολλές φορές και πιο φθηνές, σχεδόν πάντα φιλικές προς το περιβάλλον, και δίνουν την δυνατότητα σημειακών αναλύσεων (όχι bulk) σε πολύ μικρούς όγκους των δειγμάτων και μάλιστα χωρίς χρονοβόρα και πολύπλοκη προετοιμασία αυτών.

Αυτόματο περιθλασίμετρο τύπου SIEMENS D-500 με λυχνία χαλκού και μονοχρωμάτορα γραφίτη (IΓΜΕ), photos by P. Tzeferis.
Η φασματομετρία μάζας (MS) η οποία εφαρμόστηκε αρχικά στην ανάλυση στερεών δειγμάτων, εξελίχθηκε σε φασματομετρία μάζας με επαγωγική σύζευξη πλάσματος ως πηγή ιονισμού (ICP-MS) με εφαρμογή στην ανάλυση διαλυμάτων. Σήμερα η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται ολοένα και περισσότερο στη γεωχημεία για την ανάλυση περιβαλλοντικών δειγμάτων με χαμηλές συγκεντρώσεις των αναλυόμενων στοιχείων.

Επίτευγμα στο πεδίο της αναλυτικής χημείας αποτέλεσε η ανάπτυξη των ενόργανων φασματοσκοπικών μεθόδων με τη χρήση ακτινων X, της φασματομετρίας φθορισμού ακτίνων Χ (XRF) και της φασματομετρίας φωτοηλεκτρονίων ΧPS (X-RAY Photoelectron Spectra). Ειδικά για την ανάλυση ορυκτών η μέθοδος XRD ( X-ray powder diffraction ) και η Synchrotron micro-X-ray fluorescence (ή diffraction) όπου η μεγάλη ένταση της ακτινοβολίας μας επιτρέπει να έχουμε μεγαλύτερη ευκρίνεια από ότι οι συμβατικές πηγές. Γενικά, οι φασματοσκοπικές μέθοδοι συνεχίζουν να εξελίσσονται, βελτιώνοντας την ποιότητα και τις δυνατότητες των χημικών αναλύσεων.
Παρακάτω δίνονται ενδεικτικές δημοσιεύσεις.

Αποτέλεσμα εικόνας για terra sigillata pottery
Η δυνατότητα μεγάλης έντασης της ακτινοβολίας (High-resolution synchrotron X-ray powder diffraction, hr-SXRPD) μας επιτρέπει να εξουδετερώσουμε τις συνέπειες των πολύ μικρών διαστάσεων δειγμάτων πχ. αρχαιομετρία, ρωμαϊκά κεραμικά Terra Sigillata potter.



[του Π.Τζεφέρη] [by P. Tzeferis]