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4 Totalreflexions-Röntgenfluoreszenzanalyse (TRFA) als
Analysenverfahren zur Bestimmung von Schwermetallen im
Meerwasser
Die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) eignet sich zur qualitativen und
quantitativen Analyse praktisch aller Elemente oberhalb der Ordnungszahl
Z = 8. Die Totalreflexions-Röntgenfluoreszenzanalyse (TRFA) ist eine
optimierte Form der RFA, die geringere Nachweisgrenzen ermöglicht und
deshalb in der Spurenanalyse mit Erfolg eingesetzt werden kann. Es können
feste, flüssige und gasförmige Proben untersucht werden, über den Bindungs
zustand eines Elementes kann jedoch keine Aussage gemacht werden. Für
die Analysen brauchen die Proben, vor allem bei hohen Elementkonzen
trationen, nicht speziell vorbereitet zu werden, und die Untersuchung kann
zerstörungsfrei erfolgen. Der besondere Vorteil dieser Methode ist, daß es
möglich ist, in einer Probe mehrere Elemente gleichzeitig zu bestimmen. Im
Vergleich zu optischen Spektren sind die Röntgenfluoreszenzspektren
einfacher zu interpretieren, weil sie aufgrund der geringen Zahl an
Interferenzen relativ wenig Linien haben, die einer strengen Systematik
folgen.
4.1 Allgemeine Grundlagen der Röntgenfluoreszenzanalyse
4.1.1 Anregung der Fluoreszenzstrahlung
Wird einem Atom durch Stoßprozesse oder durch energiereiche Photonen
Energie zugeführt, so können Elektronen aus inneren Schalen heraus
geschlagen werden. Das Atom befindet sich dann in einem angeregten
Zustand. Es kehrt nach 10' 8 Sekunden wieder in den Grundzustand zurück,
indem äußere Elektronen in die entstandenen Lücken fallen und Energie in
Form von Röntgenquanten abgeben wird. Nach dem Gesetz von Moseley ist
diese Energie charakteristisch für jedes Element, sowie auch für den