A difratometria por raios X (DRX) é uma das técnicas de ensaio mais utilizadas para a determinação de estruturas cristalinas em materiais.
Assuntos
- Difratometria por raios X: o que é
- Como funciona a Difratometria por raios X
- Utilidade Industrial da DRX
- Onde fazer a Difratometria
Difratometria de raios X (DRX): o que é
A difratometria de raios X é uma técnica de ensaio utilizada para a determinação de estruturas cristalinas em materiais.
Há uma comum confusão entre os termos difratometria e difração de raios X. A diferença é simples; a difração de raios X é o fenômeno físico que permitiu a criação da técnica de difratometria de raios X.
A DRX pode ser utilizada tanto como uma análise qualitativa, quanto uma análise semiquantitativa, dependendo do objetivo do ensaio. Para uma empresa de mineração, por exemplo, o objetivo, geralmente, é detectar a abundância de minerais em uma amostra. Nesse caso, a análise semiquantitativa é a mais indicada, pois com ela é possível determinar quais elementos estão mais presentes na amostra.
Além de análises qualitativas e semiquantitativas, a técnica, longe de ser limitada, pode ser empregada para o estudo e determinação de estruturas cristalinas em materiais semicristalinos, policristalinos e amorfos.
A DRX faz parte das Análises Químicas, o conjunto de ensaios e análises utilizados para a completa determinação das propriedades químicas de um material. Acesse o artigo e entenda.
Como funciona a Difratometria de raios X
A difratometria de raios X é realizada graças ao fenômeno de difração dos raios X que ocorre nos átomos da amostra.
Um feixe de raios X é incidido sobre o material analisado, a forte interação entre os elétrons e a matéria permite a penetração do material.
A estrutura cristalina e os planos cristalográficos do material fazem com que os raios x difratem em direções e intensidades específicas. O resultado geralmente é evidenciado em difratogramas, que trazem informações sobre a estrutura cristalina da amostra. Também é possível obter dados sobre os elementos químicos presentes na amostra.
Experimentalmente, existem três principais métodos para a difração de raios X:
- Método de Laue: Um feixe de raios X com comprimento de onda contínuo sobre um monocristal fixo. Os feixes difratados são direcionados a um filme, onde o padrão de difração é formado. Com o padrão, é possível observar a orientação e simetria do cristal.
- Método do cristal girante: Um monocristal gira em torno de um eixo fixo com um feixe monoenergético de raios X incidindo sobre ele. A difração ocorre a partir desse mecanismo.
- Método do pó: Este é o método mais utilizado – você pode encontrar soluções que o utilizam na página c2lab.com.br/difracao-de-raios-x-drx – no mercado de ensaios.
Como o material analisado é obrigatoriamente moído (em granulometria fina), ocorre a difração dos raios X nos pequenos cristais da amostra. Fazendo-se assim desnecessária a obrigatoriedade de possuir monocristais para a análise.
Outro ensaio amplamente empregado para caracterização por feixes de raios X é a Espectrometria por fluorescência de raios X. Confira o artigo e saiba mais.
Utilidade da DRX na indústria
A difratometria por raios X é recomendada principalmente para empresas que buscam caracterizar estruturalmente materiais cristalinos de forma ágil.
Hoje, no mercado, a grande maioria das determinações estruturais são feitas utilizando-se feixes de raios-x. A difratometria é uma excelente técnica para caracterização de estruturas cristalinas.
Para empresas que buscam caracterizar um material a partir da estrutura cristalina e dos seus elementos constituintes, o ensaio é fundamental. Principalmente para cerâmicos.
Existem diversos problemas que são esclarecidos à partir da investigação dos resultados da difratometria de raios X, alguns deles são:
- Análises químicas de elementos;
- Caracterização estrutural de materiais;
- Determinação de estruturas cristalinas;
- Perfil de profundidade de filmes finos;
- Análises mineralógicas em geral;
- Análise de óxidos em minerais;
- Análise de abundância de minerais;
- Caracterização de minérios.