Análisis de Fluorescencia de Rayos X (XRF)
También: XRF, Fluorescencia de rayos X, X-ray fluorescence, FRX
Método de análisis no destructivo que determina con precisión la composición elemental de metales preciosos y aleaciones mediante rayos X.
El análisis de fluorescencia de rayos X (XRF) —conocido internacionalmente como X-ray fluorescence (XRF)— es considerado hoy el estándar de referencia para la determinación no destructiva de la ley. Distribuidores, refinerías y autoridades aduaneras lo utilizan para comprobar en segundos la composición elemental real de lingotes y monedas, sin dañar la pieza ni fundirla.
Principio de funcionamiento
Un equipo XRF irradia la superficie de la muestra con rayos X de alta energía (radiación X primaria). Esta energía lleva a los electrones de la capa atómica interna a un estado excitado; al regresar al estado fundamental, los átomos emiten radiación secundaria o de fluorescencia característica. Cada elemento posee una firma de energía única: el detector del equipo mide la intensidad y la energía de esta radiación y calcula a partir de ellas las concentraciones de los elementos.
Rayos X primarios → excitación de los electrones
→ emisión de radiación de fluorescencia (específica por elemento)
→ el detector mide energía e intensidad
→ el software calcula la ley en ‰ o quilates
Proceso de medición típico
- Calibrar el equipo (el fabricante proporciona estándares de referencia certificados).
- Colocar la muestra en la apertura de medición; la superficie debe estar plana y limpia.
- Iniciar la medición — duración de 10 a 60 segundos según el equipo y la precisión deseada.
- Leer el resultado: elemento principal (p. ej. Au), metales de aleación (Ag, Cu, Pd) y elementos traza en porcentaje en peso o partes por mil.
Ventajas y limitaciones en comparación
| Criterio | XRF | Prueba con ácido | Determinación de densidad |
|---|---|---|---|
| No destructivo | Sí | No (arañazos) | Sí |
| Profundidad de medición | Superficie (10–50 µm) | Superficie | Volumen completo |
| Precisión de la ley | ± 0,1–0,5 % en peso | aproximada | indirecta |
| Detecta núcleo de tungsteno | No | No | Sí (densidad) |
| Coste del equipo | alto (desde aprox. 5.000 €) | bajo | bajo |
| Uso in situ | posible (equipos portátiles) | posible | posible |
Limitación importante: El XRF solo capta la capa superficial, típicamente de 10 a 50 micrómetros. Una falsificación con tungsteno —un lingote de oro con núcleo de tungsteno— puede pasar desapercibida si el recubrimiento de oro es más grueso que la profundidad de medición. Para lingotes a partir de determinado peso se recomienda combinar XRF con inspección por ultrasonido o determinación de densidad según Arquímedes.
Campos de aplicación
- Compra de oro viejo y chatarra de oro: Los distribuidores determinan la ley durante la atención al cliente; la calculadora de valor de fusión convierte el valor de inmediato.
- Verificación de monedas: Las monedas bullion como el Krugerrand o el Maple Leaf pueden comprobarse en cuanto a ley y composición de la aleación, como complemento a la verificación de autenticidad de monedas.
- Control de recepción industrial: Las refinerías comprueban los lingotes doré y el granulado según el estándar LBMA Good Delivery.
- Control aduanero: Las autoridades utilizan equipos portátiles móviles para verificar rápidamente los metales preciosos declarados en el tráfico de viajeros.
Tipos de equipos
Los equipos de laboratorio estacionarios (potencia del tubo hasta 50 W, nitrógeno líquido o enfriamiento Peltier) alcanzan la mayor precisión. Los equipos portátiles compactos (con forma de pistola, también denominados Gun-XRF) funcionan con batería y están listos para usar en pocos segundos, ideales para la compra móvil. Los equipos especializados para verificación de monedas como el Sigma Metalytics utilizan inducción electromagnética en lugar de rayos X y, por tanto, no son equipos XRF, aunque se mencionan frecuentemente en el mismo contexto.
En resumen
El XRF proporciona en segundos una determinación precisa y no destructiva de la ley, pero no detecta un núcleo de tungsteno bajo una capa de oro gruesa. Para máxima seguridad con lingotes de mayor tamaño se recomienda combinar el XRF con un método volumétrico como la determinación de densidad o la inspección por ultrasonido.