A S O C I A C I Ó N M E X I C A N A

DE

G E Ó L O G O S P E T R O L E R O S

F U N C I O N A R I O S D E L C O M I T É E J E C U T I V O

c u y o e j e r c i c i o t e r m i n a e n D i c i e m b r e d e 1 9 6 6

I n g . E D U A R D O J . G U Z M A N . Presidentt

I n g . E D U A R D O R O D R Í G U E Z S A N T A N A Vicepresidente

I n g . J A V I E R M E N E S E S D E G Y V E S Secretario-Tesorero

I n g . L U I S B E N A V I D E S G . . Editor

I n g . R A Ú L P É R E Z F E R N A N D E Z Presidente de Ejercicio Anterior

B O L E T Í N D E L A A S O C I A C I Ó N

E l B o l e t í n d e l a A s o c i a c i ó n M e x i c a n a d e G e ó l o g o s P e t r o l e r o s e s p u b l i c a d o b i m e s t r a l m e n t e p o r l a A s o c i a c i ó n .

E l p r e c i o d e s u s c r i p c i ó n p a r a l o s n o s o c i o s e s d e $ 1 5 0 . 0 0 M . N . a l a ñ o y $ 3 0 . 0 0 M . N . p o r n ú m e r o s u e l t o .

P a r a t o d o a s u n t o r e l a c i o n a d o c o n e l B o l e t í n , m a n u s c r i t o s , a s u n ­t o s e d i t o r i a l e s , s u s c r i p c i o n e s , d e s c u e n t o s e s p e c i a l e s a b i b l i o t e c a s p ú b l i c a s o d e u n i v e r s i d a d e s , p u b l i c a c i o n e s , p r e c i o d e a n u n c i o s , e t c . , d i r í j a s e a :

I n g . L U I S B E N A V I D E S G . , E d i t o r

J O R G E O B R E G O N d e l a P A R R A , E d i t o r A s o c i a d o

A p a r t a d o P o s t a l 1 8 8 4

T a c u b a N o . 5

M é x i c o 1 , D . F .

E S P E C T R O M E T R Í A Y D I F R A C T O M E T R Í A D E R A Y O S X

G E N E R A L I D A D E S Y A L G U N A S D E S U S A P L I C A C I O N E S

Por Luis L I M Ó N G U T I É R R E Z

1 . I N T R O D U C C I Ó N

En 1912 Laue descubrió que los cris­tales podían actuar como redes de di­fracción de los rayos X , y a que la longi­tud de onda de esta radiación es del orden aproximado de los espacios inter­atómicos de la mater ia en estado crista­lino, fenómeno que además permitió el conocimiento de la naturaleza exacta de ' dichas radiaciones. Poco después, W. H. y W. L . Bragg llegaron a determinar la ecuación que permite establecer la re­lación existente entre la longitud de on­da de los rayos X y los espacios inter-planares de los cristales. (F ig . 1.)

Como consecuencia inmediata de estos notables descubrimientos, fue natural que los cristalógrafos de aquella época consideraran a los cristales como entida­des, puesto que cada uno podía inter-jiretarse como una red de difracción individual. Este punto de vista fue muy provechoso, ya que este tipo de investi­gación en los cristales ha revelado el arreglo sistemático de los átomos de mu­chos compuestos inorgánicos conocidos y de los orgánicos más simples. E l cono­cimiento de la manera en que los átomos están arreglados geométricamente en los cristales, siguiendo un patrón periódico

en tres dimensiones, ha creado una re­volución sustancial de la ciencia moder­na, particularmente en la físico-química del estado sólido. Es por esto que la Cris­talografía se ha desarrollado notable­mente en los últimos quince años.

Se ha progresado mucho en la deter­minación de la estructura atómica de los minerales, metales, aleaciones, sustancias orgánicas e inorgánicas, etc. Como con­secuencia, nuestro conocimiento de la naturaleza de las combinaciones quími­cas y de las aleaciones, la identificación de materiales, el crecimiento do cristales artificiales y la correlación de la estruc­tura cristalina con las propiedades físi­cas, se ha desarrollado ampliamente en sus aspectos teóricos y prácticos.

E l extraordinario avance do la física del estado cristalino y el adelanto en los aparatos, técnicas y métodos de análisis han permitido nuevos tipos de investiga­ciones cristalográficas, como la produc­ción de cristales artificiales, cuya pure­za, perfección y propiedades hasta hace poco desconocidas, se realiza actualmen­te de manera rutinaria. Los métodos de difracción de rayos X y análisis de fluo­rescencia se han vuelto indispensables

• Tomado de la Revista "Ingeniería Hidráu l i ca en México". 1962.

2 1 5

2 1 6 B O L E T Í N D E L A A S O C I A C I Ó N

como métodos físicos no-destructivos y do gran precisión para el análisis quí­mico en muchos laboratorios.

Son éstas sólo unas cuantas manifes­taciones para mostrar la extensión y desarrollo de la Cristalografía. Actual­mente, esta disciplina es una parte esen­cial de muchas de las más avanzadas

investigaciones científ icas y los cristaló­grafos forman par te de los teams de es­pecialistas que abordan problemas com­plejos de ese tipo. E l creciente desarrollo de dicha c iencia requiere mayor inter­cambio de investigaciones y estudiantes, así como de otros esfuerzos que permitan su mayor conocimiento y difusión.

2 . C A R A C T E R Í S T I C A S Y G E N E R A C I Ó N D E L O S R A Y O S X

Son una radiación cuya longitud de onda oscila entre 0 .02 y 1 0 0 A aun cuando los utilizados para difracción tie­nen valorea del orden 0 .2 a 2 .5 Á.

Algunas de las propiedades do los rayos X que se aprovechan en espectro­metr ía y difractometr ía:

1 ' Propagación de l ínea recta. 2 ' No los afectan los campos magné­

ticos o eléctricos.

3° S e refractan y difractan al igual que la luz.

4^ Ennegrecen placas fotográficas. 5° Hacen fluorescer y fosforecer algu­

nas sustancias. 6 ' Ionizan los gases e influyen sobre

las propiedades de líquidos y sólidos. 7° Son absorbidos por las diversas

clases de mater ia . 8° Son emitidos como espectro conti­

nuo o discontinuo.

Diferencia de fase = N B -f B M = 2 d sen 0 F i e . 1. Derivación de la L e y de B r a g g :

n A = 2 d sen ^.

9" Tioneii espectros de absorción ca­racteríst ica de los elementos químicos.

I C Son difractados por los cristales que actúan como rejillas de acuerdo con la ecuación de B r a g g :

nA = 2d sen (9

Los tubos que se utilizan en difrac­ción y fluorescencia para producir rayos

X , son los del tipo l lamado de filamento caliente o tubos electrónicos (tipo Coolid-g e ) , operan a un alto vacío permanente, en estos tubos la fuente de electrones es un filamento que se calienta por medio de la corr iente de un circuito auxiliar, mientras que el voltaje principal se apli­ca entre ánodo y cátodo. El flujo de electrones emitidos por el cátodo es ace-

MEXICANA DE G E Ó L O G O S P E T R O L E R O S 2 1 7

lerado por la diferencia de potencial ha­cia el anticátodo (Cu, Fe , Mo, Cr. e t c . ) , y i'renado rápidamente al chocar con éste, produciéndose así los rayos X . (F ig . 2 . )

Para los trabajos de difracción y fluo­rescencia es necesario utilizar radiación monocromática, para lo cual se usan fil­

tros adecuados. Normalmente el elemen­to empleado en el filtro debe tener uno o dos números atómicos más abajo que el número atómico del elemento emplea­do en el tubo que genera los rayos X . Por ejemplo: para un tubo do Cu se utiliza im fillro de Ni.

V E N T A N A D E B E R r u O -

C O B R E - , \ R A Y O S X

11

A G U A P A R A

E N F R I A M I E N T O

E L E C T R O N E S F I L A M E T O D E

- T U N G S T E N O

' 1

r i A L A L T R A N S F O R h U D O R

P L A T I N A O A N T I C A T O D O ^ C O P A M E T Á L I C A D E E N F O Q U E

H A Y O S X

V E N T A N A D E D E R I L O

S E C C I Ó N DE UN T U B O DE R A Y O X T I P O S E L L A D O

F i g . 2.

3. A B S O R C I Ó N Y D I S P E R S I Ó N D E R A Y O S X

Cuando un haz de rayos X incide so­bre cualquier forma de materia, éstos son parcialmente transmitidos y parcial­mente absorbidos. Los experimentos han mostrado que el decremento fraccioned on la intensidad I de un haz de rayos X cuando pasa a través de cualquier sustancia homogénea es proporcional a la distancia atravesada x. En forma di­ferencial :

di

= / i dx I

donde la constante proporcional ¡x es llamada Coeficiente de Absorción Lineal

y es dependiente de la sustancia consi­derada. L a forma integral de la ecuación anterior es:

L = Ioe.-^-

dondo I o = intensidad del haz de rayos X incidente y I x = a la intensidad del haz transmitido después de pasar a tra­vés del espesor x. El coeficiente de ab­sorción lineal ¡JL es proporcional a la densidad p, lo que significa que la can­tidad ¡Ji/p es una constante del material e independiente de su estado físico só­lido, líquido o gaseoso) . Esta última cantidad es llamada Coeficiente de Ab­sorción de Masa. La ecuación anterior

218 B O L E T Í N D E L A A S O C I A C I Ó N

puede ser escrita de la siguiente ma­ne ra :

I , = I o e - ( ' ' / > - ) P -

L a mater ia absorbe los rayos X de dos maneras distintas, por dispersión y por absorción verdadera, y estos dos pro­cesos hacen la absorción total, medida por la cantidad yu , /p . L a dispersión de rayos X por átomos es similar en mu­chos modos a la dispersión de la luz vi­sible por las partículas de polvo en el aire. T iene lugar en todas direcciones y puesto que la energía de los rayos dis­persados no aparece en el haz transmi­tido, se dice en lo concerniente a éste que es absorbida. L a dispersión, excepto para los elementos muy ligeros, es res­ponsable solamente de una pequeña frac­ción de la absorción total. L a absorción verdadera es causada por transiciones electrónicas dentro del átomo y puede explicarse mejor desde el punto de vista de la teoría quántica. Así como un elec­trón de suficiente energía puede sacar un electrón K , por ejemplo, fuera de

un átomo, y así causar la emisión de radiación caracter ís t ica K , así también un quantum incidente de rayos X , lo puede hacer si está provisto de la mis­ma cantidad mín ima de energía. E n este último caso el electrón desalojado se l lama fotoelectrón y la radiación carac­teríst ica emit ida es l lamada radiación fluorescente. Es ta se radía en todas di­recciones y t iene exac tamente la misma longitud de onda que la radiación ca­racteríst ica causada por el bombardeo de electrones sobre un anticátodo de me­tal. En efecto, un átomo con una vacan­te en la serie K , s iempre emite radiación K , no importando cómo se haya creado dicha vacante. L a radiación fluorescente es idéntica a la que emit i r ía el material absorbente si éste fuera usado como blanco en el anticátodo de un tubo de rayos X , ya que las l íneas del espectro tienen la misma longitud de onda, esta propiedad es precisamente la que permi­te utilizar los rayos X para el análisis de los elementos químicos por medio de la espectrometría o análisis de fluores­cencia.

4 . A N Á L I S I S Q U Í M I C O P O R F L U O R E S C E N C I A

Guando el elemento de que está cons­truido el anticátodo de un tubo de rayos X es bombardeado con electrones de energía bastante elevada, emite líneas ca­racterísticas del espectro. Las l íneas más intensas de este espectro son: Ka: y K/3. Siempre se denominan "l íneas caracte­ríst icas", para enfatizar el hecho de que sus longitudes de onda son característ icas del elemento que las emite. También es­tas líneas pueden ser emitidas si el ele­mento en cuestión es bombardeado con rayos X de energ ía bastante alta (fluo­rescencia) .

En este fenómeno se tienen las bases pa ra el método de análisis químico por

fluorescencia. S i los diferentes elementos de la muestra a analizar son bombardea­dos por rayos X , éstos emitirán sus l í ­neas caracterís t icas, entonces dichos ele­mentos podrán ser identificados analizan­do la radiación que emiten, por medio de las longitudes de onda que estén pre­sentes en la radiación. E l análisis de las longitudes de onda, se efectúa en un espectómetro de rayos X (F igs . 3 y 4 ) difractando la radiación mediante las familias de planos de un cristal único con una distancia interplanar conocida ( d ) .

D e acuerdo con la Ley de B r a g g las diferentes longitudes de onda de la ra­diación son reflejadas en diferentes di-

MEXICANA D E G E Ó L O G O S P E T R O L E R O S 2 1 9

recciones correspondientes a determina­das posiciones angulares del cristal ana­lizador, o sea, que para la reflexión de una longitud de onda de la radiación, co­rresponde una posición angular del cris­tal analizador. L a intensidad de esta radiación puede ser medida utilizando un contador adecuado (goiger o de cen­telleo).

El análisis de la muestra puede ser cualitativo, si las diferentes líneas carac­terísticas en el espectro emitido son sim­plemente identificadas, o cuantitativo si las intensidades de estas líneas son me­didas o comparadas con las intensidades de las líneas de un patrón estándar co­nocido.

R E G I S T R A D O R

RAYOS PRIMARIOS-

E S P É C I M E N

, — C R I S T A L I ANALIZADOR

-CENTRO DE ROTACIÓN

DISPOSITIVO DEL E S P E C T R O - I 6 R A F 0 DE RAYOS X ! G O N I Ó M E T R O DE A M P L I O R E C O R R I D O

P A N E L D E L CIRCUITO E L E C T R Ó N I C O

CON REGISTRADOR

I

D I A G R A M A DEL E S P E C T R A G R A F O DE RAYOS X

Fig . 3

5. A N Á L I S I S Q U Í M I C O P O R D I F R A C C I Ó N

Una sustancia dada, estudiada por el método de difracción siempre produce un patrón (gráfica o fotografía) (F igs . 5 y 6 ) característico, y a sea que la sus­tancia esté presente en estado puro o como un constituyente de una mezcla de sustancias. Este hecho es la base para el análisis químico por el método de difracción de rayos X . El análisis cuali­tativo de una sustancia en particular se verifica por la identificación del patrón

de esa sustancia. En la actualidad existen más de 10 ,000 tarjetas (F ig . 7 ) de sus­tancias diferentes estudiadas por el mé­todo de difracción de rayos X , y que sirven para la identificación de gráficas y fotografías, estas últimas como rí^sul-tado del llamado método de polvo de Debye Scherrer (Fig . 8 ) . El análisis cuantitativo también es posible, debido a que las intensidades de las líneas de difracción de uno de los constituyCTites

2 2 0 B O L K T Í . X D E LA A S O C I A C I Ó N

8

CRAF1CA DE DIFRACOGN MÜESTRft O E COBRE

• 2 0 K v - 12 Mn TUBO Oe C u

R A T E M E T G R -

^CAUE FACTOR 2.' • M U C T I P L I E R ' 1 . O i

T I M E CpMSTAMT S . 2 e . 2.''/7n-n.

F i g . 4. G r á f i c a de di fracción de R a y o s X .

di- una mezcla depende de la proporción de ese constituyente en la mue.=tra es­tudiada.

La ventaja peculiar del análisis por difracción es que rovela la presencia de una sustancia como la sustancia existe verdaderamente en la muestra y no en términos de sus elementos químicos cons­tituyentes. P o r ejemplo si una muestra contiene el compuesto A x B y , el método de difracción revelará la presencia de A x B y como tal, mientras que el análisis

químico ordinario solamente mostrará la ¡jresencia de los elementos A y B . Ade­más, si la muestra contuviera los com-puc'Stos A x B y y AxB^y , ambos compues­tos serían identificados por el método de difracción, mientras que el análisis quí­mico ordinario volvería a indicar sola­mente la presencia de los elementos A y B .

Comparado con el análisis químico or­dinario, el método de difracción tiene las ventajas adicionales de que es usual-

MEXICANA DE G E Ó L O G O S P E T R O L E R O S 221

mente mucho más rápido, requiere sólo de muy poca muestra y de que es un método no-destructivo.

La difracción es esencialmente un fe­nómeno en el cual intervienen un gran número de átomos. Puesto que los áto­mos están arreglados periódicamente en un cristal formando planos cristalográ­ficos, los rayos dispersados por ellos tie­nen relaciones de fase definidas entre s í ; estas relaciones de fase son tales que ocurren interferencias destructivas en la mayoría de las direcciones de dispersión.

pero en unas cuantas direcciones tiene lugar la interferencia constructiva, for­mándose así los rayos difractados. Dos principios intervienen fundamentalmen­te : un movimiento ondulatorio capaz de producir interferencias (rayos X ) , y un conjunto de centros de dispersión perió­dicamente arreglados (los átomos de cr i s ta l ) . P a r a completar las ideas ante­riores so da la definición de cristal: cris­tal es un sólido compuesto de átomos, arreglados conforme a un patrón perió­dico en tres dimensiones.

FIG. 5, G R Á F I C A DE F L U O R E S C O J C I A

M U E S T R A DE C O B R E

15 K , . - J O Mo

T U B O D E Mo

2 - r - 6 2 e = S'/^.n

C R I S T A L A N A ' L I Z A D O F .

Ha CX

l'"¡<; .">. Gráfica de fhiorcsccFicid.

5-0490 d 3.34 4.26 1.82 4.26 Si Oz *

I / I , 100 35 17 35 Silicon Di Oxide Alpha Quarte

Rad. CU A 1.5405 Filter

Día. Cut off Coll.

I/Ij d corr. abs?

Ref. Swanson and Fuyat, NBS Circular 539, Vol. I I I .

(1963)

Sys. Hexagonal a 4.913 b

o o

Ref. IBID.

S.G. D^., • C3i2 5.405 A Cl.lO

Z 3

8a n^p 1.5448 y 1,553 Sign +

2V D 2.647 mp Color Ref. IBID.

Mineral from Lake Toxaway, N. C. Spect. anal. <0.011% Al: <0.001% Ca, Cu, Fev Mg.

X -Ray Pattern at 250C.

3-0427, 3-0444 Replaces 1-0649, 2-0458,2-0459. 2-0471, 3-0419.

dA I / I , hkl dA I / I , hkl

4.26 35 100 1.228 2 220 3.323 100 101 1.1997 5 213 2.458 12 113 1.1973 221 2.282 12 102 1.1838 4 114 2.237 6 111 1.1802 4 310 2.128 9 200 1.1530 ') 311 1.980 6 201 1.1408 < 1 204 1.817 17 112 1.1144 303 1.801 < 1 003 1.0816 4 312 1.672 202 1.0636 I 400 1.659 3 103 1.0477 105 1.608 < 1 210 1.0437 ') 401 1.541 15 211 1.0346 2 214 1.453 3 113 1.0149 2 • 223 1.418 < 1 300 0.9896 2 402.115 1.382 212 .9872 2 313 1.375 11 203 .9781 < 1 304 1.372 9 301 .9762 1 320 1.288 9 104 .9607 n 321 1.256 1

'T 302 .9285 < 1 410

o r w H 'Z o P1 r > > o n > n 2!

MEXICANA D E G E Ó L O G O S P E T R O L E R O S 2 2 3

6. A P L I C A C I Ó N D E L O S R A Y O S X

Muchos miles de unidades de difrac­ción y espectrómetros de rayos X están diariamente en uso en un gran número de universidades, centros de investiga­ción e industrias en todo el mundo.

En varias publicaciones periódicas, nu­merosos artículos aparecen sobre la apli­cación de la difracción de rayos X o de la espectrografía do rayos X (análisis de fluorescencia). L a mayoría de es­tas publicaciones se han originado del trabajo de investigación realizado con estos métodos on universidades y centros de investigación. L a mayoría de las in­dustrias que utilizan equipos de rayos X con finalidades analíticas y de control de producción no gustan de dar detalles del trabajo que realizan en sus fábricas en este campo particular por razonc-s ob­vias. Por lo tanto, especialmente en cuanto a lo concerniente a las aplicacio­nes industriales de la difracción de ra­yos X , es usualmente difícil contar con datos detallados en lo referente a pro­cesos de producción, donde el análisis do rayos X se usa para el estudio y eva­luación de propiedades físicas o compo­sición química de la materia pr ima antes de su manufactura o de los productos elaborados.

Sin embargo, para dar una idea de las muchas aplicaciones de la difracción de rayos X o de la espectrografía de rayos X , se enumeran a continuación unos cuantos de los procesos donde estas técnicas han sido aplicadas con éxi to : metalurgia, pinturas y capas protectoras, refinación del petróleo, estudios de co­rrosión, química inorgánica, química orgánica, mineralogía y geología, elabo­ración de alimentos, industrias de cerá­mica y refractarios, biología, farmacia y medicina, industria del vidrio, mate­riales fluorescentes, industrias del car­

bón, industrias del plástico, industria de fertilizantes artificiales, industria del ace­ro, automóvil y de aviación, industria del cemento y amianto, etc.

Aparte del uso intensivo del análisis por medio de los rayos X en el trabajo básico de investigación, este instrumen­to se usa también en industrias para el control del corte preciso de placas de cuarzo para osciladores en la industria electrónica, en el estudio de la influencia del rolado en los metales, en los análisis de rutina de las aleaciones Ni-Fe-Cr, en el análisis de las ferritas antes y des­pués del calentamiento, en el estudio de fenómenos submicroscópicos en metales, y en general en la identificación no des­tructiva de pequeñas cantidades de va­rias sustancias, en la investigación física nuclear y en numerosas otras aplicacio­nes.

Aplicaciones de la difracción de rayos X

El examen por medio de la difrac­ción de rayos X comprende el análisis y la identificación de compuestos químicos como tales: no se la debe confundir con la espectrografía de rayos X (análisis de f luorescencia) , en que se identifican los elementos químicos que componen los materiales sometidos a examen. Por me­dio de la difracción de rayos X , por ejemplo, se revelará la presencia de cal­cita, cuarzo, caolinita, biotita, diversos tipos de feldespatos y cualquier otro mi­neral ; en cambio, el análisis de fluores­cencia permitirá identificar los elementos Ca, Fe , Mn, T i , etc., que existan en una muestra determinada. Las aplicaciones de la difracción de rayos X , pueden cla­sificarse en los siguientes grupos:

Identificación de compuestos quími­cos.

224 B O L E T Í N D E LA A S O C I A C I Ó N

P U N T O D O N D E E N T R A E L HAZ I N C I D E N T E DE RAYOS X ( 2 6 = I 8 0 « )

( B )

M É T O D O DE P O L V O DE D E B Y E - S C H E R R E R

( A ) R E L A C I Ó N DE L A P E L Í C U L A A L E S P É C I M E N Y A L R A Y O I N C I D E N T E

( B ) A P A R I E N C I A DE L A P E L Í C U L A E N P O S I C I Ó N E X T E N D I D A

F i g . 8.

Identificación de fases en estudio de diagramas de fase.

Identificación de la estructura cris­talina.

Determinación del efecto de los proce­sos mecánicos en las propiedades de un material .

Determinación del efecto del trata­miento térmico de las propiedades de un material.

Determinación de las tensiones mecá­nicas interiores de un material .

Determinación do la estructura cris­

talina y de las dimensiones de la celda elemental en los cristales.

Determinación del tamaño y determi­nación de las partículas.

Determinación del peso molecular. Diferenciación entre los estados cris­

talino y amorfo. De todas las aplicaciones del examen

j)or medio de la difracción de rayos X , el 7 5 % por lo menos, comprende a la identificación de compuestos químicos. Este t rabajo .̂ e simplifica mucho gracias al uso de un fichero-sistema A . S . T . M . En

MEXICANA DE G E Ó L O G O S P E I K O L E U O S 2 2 5

FUENTE DE SAUDA DE

tos RAYOS X POR LA

RANURA FOCAL- G R U P O D E R A N U R A S

P A R A L E L A S

Ó P T I C A D E L D I F R A C T O M E T R O DE R A Y O S X

F i g . 9.

estas tarjetas que publica la American Society for Testing and Materials, pue­den hallarse los diagramas de difracción que equivalen por así decirlo a las "huo-llas dactilares" de miles de compuestos. Periódicamente se editan fichas com­plementarias.

La difracción de rayos X presta un excelente servicio en la identificación de sustancias que tienen la misma compo­sición química, pero diferente estructu­ra cristalina. Por ejemplo: Ca CO3 que

aparece como calcita o como aragonita. Ti O2 como rutilo o como anatasa.

Si 0 „ como cuarzo, tridimita o cristo­balita.

Zn O como wurtzita o esfalerita. MgO FeoO.T que se encuentra como

mezcla de óxido de magnesio y hierro o como espinela Mg FcsOs.

El conocer la forma estructural que tienen estas sustancias es de gran impor­tancia para su uso práctico, debido a que un mismo compuesto químico, pero con diferente estructura cristalina, tiene propiedades físicas diferentes.

Tomemos como ejemplo el rutilo y la anatasa: son polvos blancos química­mente iguales, pero la pintura fabricada con T i O , en la forma de rutilo tiene una mayor duración, en tanto que como anatasa, se obtiene una pintura que se deteriora rápidamente. Los análisis quí­micos normales no sirven para distinguir las materias primas buenas de las malas, pues ambas variedades de T i Og poseen la misma composición química. Por otra parte, la difracción de rayos X pone de manifiesto las diferencias, clara, fácil y rápidamente, permitiendo controlar la calidad del producto. Son innumerables las investigaciones, procesos de fabrica­ción y posibilidades de control de cali­dad en las cuales desempeña un papel importantísimo la difracción de rayos X .

Espectrografía de rayos X (Análisis de Fluorescencia )

Esta técnica emplea el espectro de emisión fluorescente en la región de ra­yos X . La espectrografía de rayos X ha adquirido un considerable progreso, par­ticularmente durante estos últimos años

2 2 6 B O L E T Í N D E L A A S O C I A C I Ó N

por las siguientes principales razones: este método, al igual que la difracción de rayos X no es destructivo. El espec­tro de rayos es muy simple. Fluidos, pol­vos amorfos o cristalinos y sustancias sólidas pueden analizarse sin prepara­ción laboriosa de muestras. En muchos casos pueden llevarse a cabo más rápi­damente los análisis y las curvas de ca­l ibración requeridas para el análisis cua­litativo y suelen ser más sencillas que cuando se emplean otros métodos c«pec-trográficos.

En el espacio de que se dispone no se puede dar ni siquiera un resumen de los muchos problemas de análisis quími­cos y otros muchos de naturaleza general, en cuya solución ha rendido un exce­lente servicio este método. P a r a dar una idea de las posibilidades que ofrece la espectrografía de rayos X , daremos a continuación algunos ejemplos de los exámenes efectuados según esta t écn ica :

Detección de 0 . 0 0 1 % de T i en la placa de aluminio.

Determinación do porcentajes, W , Co, T i , T a , Cr y Nb en carburos sintéticos.

Determinación de los porcentajes de Ag, Cu, Cd y Zn en aleaciones.

Detección del 0 . 0 1 % do Ag en latones para cojinetes.

Determinación de los porcentajes de Ve, Mn, Cr y Ni en acero.

Detección de Ni, Co, Mo, F e , Mn, Pt , Cu, Hf, As, S e y Zn, en aleaciones.

Determinación do 0.1 - 1 . 0% de F e y Mn en escorias.

Determinación de P b y B r en el pe­tróleo.

Determinación de porcentajes de Ni, F e y V en catalizadores.

Determinación de porcentajes de Ba y Ca en aceites lubricantes.

Detección del 0 . 0 0 0 3 % , de Ni, en aceites.

Identif icación de P b , W , Cu, Ni, Cr, Mo, F e , Zn y B a en pigmentos.

Identif icación de T i , F e , Ni , Cu, Zn y P b en pintura descascari l lada.

Identif icación de Ca, Zn, F e , T i , Hf y P t en muestras de vidrio.

Determinación de los elementos quí­micos desde el sodio hasta el uranio en los minerales.

Identif icación de impurezas, ( F e , W, Cu y N i ) en grafito preparado artificial­mente.

Determinación de los porcentajes de Ca ( 5 0 - 6 0 % ) en el Cemento Portland, con un error relativo del 1 % .

Identif icación de P b y vestigios de Sn , Cu y Zn en la corrosión de las es­cobillas de motores eléctricos.

Determinación de la cantidad de Ag, en el material de película fotográfica.

Las aplicaciones enumeradas represen­tan solamente una pequeña parte donde el análisis de rayos X ha tenido y sigue teniendo un papel muy importante, ya sea en el desarrollo de la investigación fundamental o en control de producción de rutina en muchas instituciones cien­tíficas, industriales o comerciales .