Análise por fluorescência de raios X (FRX)
Também: FRX, XRF, Fluorescência de raios X, X-ray fluorescence
Método de análise não destrutivo que, por meio de radiação X, determina com precisão a composição elementar de metais preciosos e ligas.
A análise por fluorescência de raios X (FRX) – internacionalmente conhecida como X-ray fluorescence (XRF) – é hoje considerada o padrão de referência da determinação não destrutiva do toque. Negociantes, refinarias e autoridades aduaneiras utilizam-na para verificar barras e moedas quanto à sua verdadeira composição elementar em segundos, sem danificar ou fundir a peça.
Princípio de funcionamento
Um aparelho de FRX irradia a superfície da amostra com radiação X de alta energia (radiação X primária). Essa energia coloca eletrões das camadas atómicas internas num estado excitado; ao regressarem ao estado fundamental, os átomos emitem radiação secundária ou de fluorescência característica. Cada elemento possui uma assinatura energética única – o detetor do aparelho mede a intensidade e a energia dessa radiação e calcula a partir daí as concentrações dos elementos.
Radiação X primária → Excitação dos eletrões
→ Emissão de radiação de fluorescência (específica de cada elemento)
→ O detetor mede energia e intensidade
→ O software calcula o toque em ‰ ou quilates
Procedimento de medição típico
- Calibrar o aparelho (o fabricante fornece padrões de referência certificados).
- Colocar a peça sobre a abertura de medição; a superfície tem de estar plana e limpa.
- Iniciar a medição – duração de 10 a 60 segundos, consoante o aparelho e a exatidão pretendida.
- Ler o resultado: elemento principal (por exemplo, Au), metais de liga (Ag, Cu, Pd) e elementos vestigiais em percentagem de peso ou milésimos.
Vantagens e limites em comparação
| Critério | FRX | Teste de ácido | Medição de densidade |
|---|---|---|---|
| Não destrutivo | Sim | Não (risco) | Sim |
| Profundidade de medição | Superfície (10–50 µm) | Superfície | Volume completo |
| Exatidão do toque | ± 0,1–0,5 % em peso | grosseira | indireta |
| Deteta núcleo de tungsténio | Não | Não | Sim (densidade) |
| Custo do equipamento | elevado (a partir de ~5 000 €) | baixo | baixo |
| Utilização no local | possível (aparelhos portáteis) | possível | possível |
Limitação importante: a FRX capta apenas a camada superficial, tipicamente de 10 a 50 micrómetros. Uma falsificação com tungsténio – uma barra de ouro com núcleo de tungsténio – pode assim passar despercebida se o revestimento de ouro for mais espesso do que a profundidade de medição. Para barras a partir de um determinado peso, recomenda-se por isso a combinação de FRX com teste por ultrassons ou com a medição de densidade segundo Arquimedes.
Áreas de aplicação
- Compra de ouro usado e ouro de sucata: os negociantes determinam o toque durante o atendimento ao cliente; a calculadora de valor de fusão converte o valor de imediato.
- Verificação de moedas: moedas bullion como o Krugerrand ou o Maple Leaf podem ser verificadas quanto ao toque e à composição da liga – de forma complementar à verificação de autenticidade de moedas.
- Controlo industrial de entrada de mercadoria: as refinarias verificam barras doré e granulado com base no padrão LBMA Good Delivery.
- Controlo aduaneiro: as autoridades usam aparelhos portáteis para verificar rapidamente metais preciosos declarados no tráfego de viajantes.
Tipos de aparelho
Os aparelhos de laboratório estacionários (potência de tubo até 50 W, azoto líquido ou refrigeração Peltier) atingem a maior exatidão. Os aparelhos portáteis compactos (formato de pistola, também designados Gun-XRF) funcionam a bateria e estão prontos a usar em poucos segundos – ideais para a compra móvel. Aparelhos especializados de verificação de moedas, como o Sigma Metalytics, utilizam, em contrapartida, indução eletromagnética em vez de radiação X e não são, por isso, aparelhos de FRX, embora sejam frequentemente mencionados no mesmo contexto.
Em resumo
A FRX fornece, em segundos, uma comprovação precisa e não destrutiva do toque – mas não deteta um núcleo de tungsténio sob uma camada espessa de ouro. Para máxima segurança em barras maiores, recomenda-se a combinação com um método volumétrico, como a medição de densidade ou o teste por ultrassons.