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¿Por qué podemos extraer el estado de oxidación de XPS y XANES pero no de XRF o EDX?

A mi entender, es posible extraer información sobre el estado de valencia/oxidación de un ion en un material utilizando la espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS) o la espectroscopia de absorción de rayos X en el borde cercano (XANES).

Sin embargo, sólo es posible realizar la identificación de los elementos (sin conocer el estado de oxidación) con la fluorescencia de rayos X (XRF) o la espectroscopia de rayos X de energía dispersiva (EDX).

Mi pregunta es: ¿Cuál es la diferencia entre estos dos conjuntos de técnicas cuando se trata de determinar el estado de oxidación de iones en la muestra considerada?

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jkelley Puntos 841

En principio, EDX también puede medir el estado de oxidación de un compuesto, pero la diferencia entre XPS y EDX se reduce a la energía $\textit{resolution}$ de los detectores en cada caso. El EDX detecta los rayos X procedentes de los electrones de la capa superior que caen en las capas de electrones del núcleo después de que un haz de electrones haya eliminado el electrón del núcleo. La XPS mide la energía cinética de un electrón del núcleo que ha sido eliminado por un rayo X

La energía de un electrón del núcleo se ve afectada por el estado de oxidación y puede variar en un par de eV, lo que me remonta a mi afirmación inicial de que EDX y XPS están midiendo la misma energía.

La diferencia es que los detectores EDX tienen resoluciones muy por encima de los 2 eV, lo que es consecuencia de los límites tecnológicos de la medición de las energías de los rayos X, mientras que la medición de las energías de los electrones es tan sencilla como hacerlos pasar por un prisma magnético que (de forma análoga a un prisma de luz) separa suavemente los electrones en función de su energía, alcanzando una resolución por debajo de los eV.

Este sitio tiene una buena explicación de cómo se calcula la resolución de los detectores EDX.

http://www.ammrf.org.au/myscope/analysis/eds/spectralresolution/

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