Bagaimana analisis emas XRF bekerja?

Apa arti XRF?

XRF adalah singkatan dari istilah bahasa Inggris X-ray fluorescence, yaitu fluoresensi sinar-X. Ini adalah teknik analisis tak merusak yang banyak dipakai untuk analisis unsur pada berbagai bahan, seperti logam, kaca, keramik, dan batuan.¹² Di dunia perhiasan, pertanyaannya sederhana: logam apa saja yang ada di dalam perhiasan ini, dan berapa banyak masing-masing? XRF menjawab pertanyaan ini dengan mengukur respons atom-atom dalam perhiasan terhadap sinar-X.

Fluoresensi dalam nama metode ini berarti suatu zat mengembalikan energi yang diterimanya dalam bentuk sinar yang khas. Pada XRF, sinar ini juga berupa sinar-X; yang menangkap dan menghitungnya adalah detektor di dalam alat.²

Apa yang terjadi di dalam atom?

Ketika sinar-X yang keluar dari tabung alat mengenai perhiasan, sinar itu melepaskan sebagian elektron dari orbit dalam atom (tingkat K dan L). Tempat yang kosong diisi oleh elektron dari orbit yang lebih luar. Energi yang dilepaskan dalam perpindahan ini dipancarkan keluar sebagai sinar-X baru.¹²

Energi sinar ini khas untuk jenis atom yang memancarkannya. Karena itu, dengan melihat energi sinar, kita dapat mengetahui dari unsur mana sinar itu berasal.¹² Misalnya, emas memancarkan sinar pada 9,71 keV, perak pada 22,16 keV.³

Bagaimana karat dan kadar dihitung?

Menurut cara memisahkan sinar, alat XRF terbagi menjadi dua jenis. Pada alat dispersi energi (energy-dispersive), detektor menangkap setiap sinar yang datang sekaligus mengukur energinya; pemisahan dan penghitungan dilakukan dalam satu proses.² Muatan listrik yang terbentuk di detektor sebanding dengan energi sinar yang datang; dengan demikian setiap sinar dicatat di kanal energi yang tepat.²

Pada jenis lainnya, yaitu alat dispersi panjang gelombang (wavelength-dispersive), sinar dipisahkan melalui difraksi pada sebuah kristal sebelum mencapai detektor.² Prinsip yang mendasari kedua jenis ini sama: setiap unsur memancarkan sinar pada energinya sendiri, dan jumlah sinar ini menunjukkan porsi unsur tersebut.

Intensitas sinar dari suatu unsur sebanding dengan jumlah unsur itu dalam perhiasan. Nilai pasti perbandingan ini ditentukan dengan membandingkannya dengan sampel referensi yang komposisinya diketahui; inilah yang disebut kalibrasi.¹² Perangkat lunak mengubah hitungan tiap unsur menjadi persentase melalui kalibrasi. Begitu persentase emas diketahui, karat dan kadar langsung dihitung: jika 750 dari 1.000 bagian adalah emas, hasilnya kadar 750, atau 18 karat.

Batasan XRF: yang perlu diketahui pedagang emas

• Mengukur permukaan. Sinar fluoresensi terutama berasal dari lapisan atas perhiasan; pada unsur ringan, hanya beberapa mikrometer.² XRF mengukur permukaan: pada sepuhan tipis, logam dasar di bawahnya (mis. tembaga, seng) muncul dalam hasil sehingga sepuhannya terungkap. Jika Anda mencurigai sepuhan tebal atau perhiasan berisi, ukur di beberapa titik; uji merusak mungkin diperlukan.³
• Kalibrasi bergantung pada bahan. Satu kalibrasi hanya berlaku untuk rentang bahan tertentu; komposisi dan struktur perhiasan memengaruhi hitungan.²
• Unsur yang sangat ringan sulit diukur. Mengukur unsur yang lebih ringan dari natrium secara kuantitatif sering kali sulit.² Logam yang dicari dalam paduan emas (seperti emas, perak, tembaga, seng) jauh lebih berat dari itu.

Satu pengukuran di PURIX X1

PURIX X1 adalah alat uji emas XRF tipe meja dengan detektor Si-PIN. Alat ini mengukur hingga 20 unsur dalam emas tanpa merusak perhiasan; tanpa memotong, tanpa batu uji, tanpa asam.³

Tanya jawab

Semua nilai diukur dalam kondisi uji pabrikan dan dapat bervariasi tergantung bentuk dan permukaan sampel.