Röntgenfluorescentieanalyse (RFA)
Ook: RFA, XRF, Röntgenfluorescentie, X-ray fluorescence
Niet-destructieve analysemethode die met behulp van röntgenstraling de elementaire samenstelling van edelmetalen en legeringen nauwkeurig bepaalt.
De röntgenfluorescentieanalyse (RFA) – internationaal bekend als X-ray fluorescence (XRF) – geldt tegenwoordig als de gouden standaard van de niet-destructieve fijngehalte-bepaling. Handelaren, scheidingsinstellingen en douaneautoriteiten zetten haar in om baren en munten binnen enkele seconden op hun werkelijke elementaire samenstelling te controleren, zonder het stuk te beschadigen of om te smelten.
Werkingsprincipe
Een RFA-apparaat bestraalt het monsteroppervlak met energierijke röntgenstraling (primaire röntgenstraling). Deze energie brengt elektronen in de binnenste atoomschil in een aangeslagen toestand; bij het terugvallen naar de grondtoestand zenden de atomen karakteristieke secundaire of fluorescentiestraling uit. Elk element heeft een unieke energiesignatuur – de detector van het apparaat meet de intensiteit en energie van deze straling en berekent daaruit de elementconcentraties.
Primaire röntgenstraling → aanslaan van de elektronen
→ emissie van fluorescentiestraling (elementspecifiek)
→ detector meet energie & intensiteit
→ software berekent fijngehalte in ‰ of karaat
Typisch meetverloop
- Apparaat kalibreren (fabrikant stelt gecertificeerde referentiestandaarden beschikbaar).
- Proefstuk op de meetopening leggen; oppervlak moet vlak en schoon zijn.
- Meting starten – duur naargelang apparaat en gewenste nauwkeurigheid 10 tot 60 seconden.
- Resultaat aflezen: hoofdelement (bijv. Au), legeringsmetalen (Ag, Cu, Pd) en spoorelementen in gewichtsprocent of promille.
Sterke en zwakke punten in vergelijking
| Criterium | RFA | Zuurtest | Dichtheidsbepaling |
|---|---|---|---|
| Niet-destructief | Ja | Nee (kras) | Ja |
| Meetdiepte | Oppervlak (10–50 µm) | Oppervlak | Volledig volume |
| Nauwkeurigheid fijngehalte | ± 0,1–0,5 gew.-% | grof | indirect |
| Herkent wolfraamkern | Nee | Nee | Ja (dichtheid) |
| Apparaatkosten | hoog (vanaf ca. 5.000 €) | gering | gering |
| Inzet ter plaatse | mogelijk (handapparaten) | mogelijk | mogelijk |
Belangrijke beperking: de RFA registreert alleen de oppervlaktenabije laag van doorgaans 10 tot 50 micrometer. Een wolfraam-vervalsing – een goudbaar met wolfraamkern – kan daarom onopgemerkt blijven wanneer de goudlaag dikker is dan de meetdiepte. Voor baren vanaf een bepaald gewicht is daarom de combinatie van RFA en ultrasone controle of de dichtheidsbepaling volgens Archimedes aan te raden.
Toepassingsgebieden
- Inkoop van oud goud en breukgoud: handelaren bepalen het fijngehalte tijdens het klantgesprek; de smeltwaardecalculator zet de waarde direct om.
- Muntcontrole: bullionmunten zoals Krugerrand of Maple Leaf kunnen op fijngehalte en legeringssamenstelling worden gecontroleerd – aanvullend op de munt-echtheidscontrole.
- Industriële ingangscontrole: scheidingsinstellingen controleren doré-baren en granulaat op basis van de LBMA Good-Delivery-standaard.
- Douanecontrole: autoriteiten zetten mobiele handapparaten in om in het reisverkeer aangegeven edelmetalen snel te verifiëren.
Apparaattypen
Stationaire laboratoriumapparaten (buisvermogen tot 50 W, vloeibare stikstof of Peltier-koeling) bereiken de hoogste nauwkeurigheid. Compacte handapparaten (pistoolvorm, ook gun-XRF genoemd) werken op accu en zijn binnen enkele seconden inzetklaar – ideaal voor de mobiele inkoop. Gespecialiseerde muntcontroleapparaten zoals de Sigma Metalytics benutten daarentegen elektromagnetische inductie in plaats van röntgenstraling en zijn daarom geen RFA-apparaat, maar worden vaak in één adem genoemd.
Kort samengevat
De RFA levert in seconden een nauwkeurig, niet-destructief bewijs van het fijngehalte – maar zij herkent geen wolfraamkern onder een dikke goudlaag. Voor maximale zekerheid bij grotere baren is de combinatie met een volumetrische methode zoals de dichtheidsbepaling of ultrasone controle aan te raden.