Analizzatore XRF portatile: Una guida rapida per le procedure ottimali da applicare

L'analizzatore a fluorescenza a raggi X portatile (pXRF), anche denominato analizzatore XRF portatile, può apportare un significativo contributo quando viene usato correttamente nell'ambito dei progetti geoscientifici, tuttavia può anche indurre in errore gli utenti sprovvisti di un'adeguata formazione, in assenza di procedure appropriate. Questa guida per le procedure ottimali dell'analizzatore pXRF, basata sulle esperienze del nostro team e dei nostri clienti, riporta delle considerazioni importanti per gli utilizzatori di analizzatori pXRF nell'ambito di applicazioni geoscientifiche. Questa guida non intende essere esaustiva ma contiene le procedure ottimali per contribuire a realizzare alcune comuni applicazioni complesse.

Pubblicizziamo continuamente i vantaggi degli analizzatori XRF portatili: veloci, portatili, non distruttivi e risultati quantitativi. Gli analizzatori XRF portatili aiutano le aziende a risparmiare sui costi dei prpri progetti, tuttavia è importante comprendere i limiti della tecnologia pXRF in modo che gli utenti, per superarli, possano sviluppare dei metodi appropriati e dei flussi di lavoro.

Analisi dei carotaggi: Una delle applicazioni più complesse di analizzatori pXRF. Gli utenti sprecano il loro tempo nell'usare gli analizzatori pXRF per le analisi di carotaggi? Consulta questa presentazione di Dennis Arne di CSA Global su questo e altri argomenti.

Limiti degli analizzatori XRF portatili

Alcuni dei noti limiti degli analizzatori pXRF includono:

1. I limiti di rivelabilità non sono bassi quanto i risultati di laboratorio e non sono applicabili a tutti gli elementi.
2. Metodo di certificazione: Attualmente, non è possibile usare i dati generati dagli analizzatori pXRF nel calcolo estimativo delle risorse, in conformità alle norme JORC, NI 43-101 e altre norme regolamentari, tuttavia può essere usata in modo efficace per presentare i risultati esplorativi, il controllo della qualità di e per numerosi altri scopi.
3. Gli analizzatori XRF portatili producono dei dati elementari e non relativi a composti o ossidi. Tuttavia questi dati possono essere convertiti in ossido se la fase è compresa pienamente (es. da ferro (Fe) a Fe203).
4. Gli analizzatori XRF producono raggi X, pertanto devono essere seguiti i protocolli di radioprotezione. Se usati correttamente, risultano sicuri.
5. Le sovrapposizioni dello spettro XRF possono causare dei falsi positivi e falsi negativi. Si tratta solamente di aspetti di fisica (es. oro (Au) influenzato dallo zinco (Zn) mentre arsenico (As) e cobalto (Co) influenzati dal ferro (Fe)).
6. I risultati XRF sono influenzati dal campione stesso. I risultati possono essere influenzati dai seguenti aspetti del campione: recipiente, presentazione, tipo di pellicola, dimensioni delle particelle, umidità, eterogeneità e matrice.

Linee guida

Qual è l'influenza di questi fattori sull'accuratezza-precisione di questi dati e sulla capacità di usare gli analizzatori pXRF su un progetto? Diverse organizzazioni hanno pubblicato delle linee guida su questo soggetto (es. Agenzia ambientale della Gran Bretagna, USEPA, CSIRO e CAMIRO). Gli analizzatori XRF portatili sono inoltre inclusi nella Tabella 1 delle aggiornate linee guida JORC del 2012. Le linee guida JORC definiscono quali informazioni pXRF presentare e come si deve procedere.

La maggior parte di queste linee guida trattano allo stesso modo l'uso degli analizzatori pXRF per i progetti nel settore esplorativo-minerario e per le aree contaminate. Di seguito si riporta una sintesi degli elementi principali che si ritiene dovrebbero costituire la pianificazione, le procedure operative standard e l'esecuzione progettuale delle analisi pXRF.

1. Definire le finalità e gli obiettivi nell'uso di un analizzatore XRF.
   • Conoscere il proprio obiettivo ogni volta che si inizia un'analisi pXRF. Per esempio si vogliono ottenere informazioni sulla stratigrafia, composizione chimica, selezione dei campioni da laboratorio e analisi preliminare? Un obiettivo definito dovrebbe orientare l'analisi XRF dell'utente.
2. Essere formati da un soggetto qualificato (teoria XRF, uso degli analizzatori pXRF e radioprotezione).
   • Investire nella conoscenza dei metodi ottimali, in modo da ottenere i dati migliori.
3. Osservare le normative locali sulle analisi XRF.
   • Gli analizzatori XRF sono regolamentati in modo differente in funzione del paese nel quale vengono impiegati. Assicurarsi di essere a conoscenza e di osservare le leggi relative nel luogo dove si opera.
4. Inizialmente effettuare un'analisi orientativa con il proprio analizzatore pXRF. Questo permetterà di:
   • Comprendere come la taratura predefinita dell'analizzatore pXRF si comporta in rapporto ai campioni, in modo da migliorare l'accuratezza e la precisione.
   • Verificare se è necessario effettuare delle regolazioni precise o una taratura.
   • Ottimizzare i tempi di analisi per i propri elementi di interesse.
   • Selezionare la "Modalità" ottimale nel proprio analizzatore.
   • Comprendere gli effetti di eterogeneità, umidità, dimensioni delle particelle e tipo di contenitore dei campioni sui propri risultati.
   • Definire un metodo adatto allo scopo ("fit-for-purpose") e sviluppare delle Procedure operative standard (SOP)
5. Eseguire delle adeguate operazioni di Controllo qualità/Assicurazione qualità
   • Si consiglia di effettuare una corrispondenza di matrice o di utilizzare dei materiali di riferimento certificati (CRM), bianchi, duplicati o ripetizioni.
6. Ricordarsi che, come la lente d'ingrandimento e il martello da geologo, l'analizzatore pXRF rappresenta solo un altro strumento in grado di fornire delle importanti informazioni in tempo reale per prendere delle migliori decisioni. Solo un operatore esperto e competente ne può permettere un uso efficace.

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