Metodologia para caracterização geoquímica de meteoritos de ferro utilizando a fluorescência de raios x portátil

Abstract

Meteoritos são amostras provenientes do espaço que chegam à superfície da Terra após vagarem pelo espaço. Trazem consigo preciosas informações sobre a formação do Sistema Solar e os primeiros momentos na formação e evolução do Planeta. Por sua raridade e importância, o estudo de meteoritos requer técnicas analíticas não destrutivas que permitam conhecer o material sem destruí-lo. Neste sentido, o avanço nos equipamentos e metodologias relacionadas à Fluorescência de Raios-X tem sido bastante promissor. O presente estudo traz uma avaliação das possibilidades de utilização da técnica de Fluorescência de Raios X portátil (PFRX) e seus impactos nas análises litogeoquímicas para determinações qualitativas e quantitativas de elementos maiores e traços em vários tipos de meteoritos férreos. O instrumento utilizado foi o S1 TITAN da BRUKER, com peso total de 1,5 kg, cujo sistema é composto por um tubo de Raios X, com anodo de Ródio (Rh) de 4W, 15-50kV, 5-100μA e um detector FAST SDD (Silicon Drift Detector) refrigerado a ar, onde sua operação é baseada no “Efeito Peltier”. Foi utilizada uma base de sustentação para estabilização do equipamento durante as leituras e o software utilizado foi o de análises em metais. Propomos aqui uma metodologia analítica baseada em leituras sequenciais e sistemáticas de superfícies polidas destas amostras e um tratamento estatístico para reduzir os erros e aumentar a confiabilidade e precisão das análises. O procedimento de verificação da calibração do equipamento utilizou amostras de referência contendo FeS (sulfeto férrico) e Cu (ânodo de cobre), cedidos pelo Grupo Paranapanema, e com laudo analítico por ICP-OES e WFRX de Bancada. Meteoritos de ferro - Bendegó, Vitória da Conquista, Palmas de Monte Alto e Patos de Minas – da coleção Wilton Carvalho atualmente sob a responsabilidade do Museu Geológico da Bahia foram selecionados para o estudo por serem espécimes com maior disponibilidade de massa e por já terem sido analisados previamente por métodos de analise geoquímica já consagrados no estudo de meteoritos. O objetivo deste critério de seleção foi permitir a comparação entre análises por diferentes técnicas e a fluorescência portátil. Os resultados obtidos através das análises utilizando a PFRX foram plotados em planilha eletrônica (EXCEL) e processados estatisticamente tornando possível testar hipóteses e desenvolver um protocolo analítico que permite contribuir para os avanços na meteorítica e viabilizar o uso da técnica de Fluorescência de Raios X portátil na caracterização de meteoritos férreos.

ABSTRACT - Meteorites are samples of space that reach the Earth's surface after wandering through space. They bring precious information about the formation of the Solar System and the first moments in the formation and evolution of the Planet. For its rarity and importance, the study of meteorites required non-destructive analytical that allow to know the material without destroying it. In this sense, the advance in equipment and methodologies related to X-ray Fluorescence has been very promising. The present study provides an assessment of the possibilities of using the portable X - ray fluorescence technique (PFRX) and its impacts on the litogeochemical analyzes for qualitative and quantitative determinations of larger documents and traces in various types of ferrous meteorites. The instrument used for BRUKER S1 TITAN, with a total weight of 1,5 kg, which system is composed of an X-ray tube, with Rhodium (Rh) anode of 4W, 15-50kV, 5-100μA and a detector FAST SDD (Silicon Traction Detector) air-cooled, where its operation and not "Peltier Effect". A support base was used to stabilize the equipment during the development and use of software used in metal analysis. We propose here a real-time analytical methodology in sequential and systematic readings of polished surfaces and samples for a statistical treatment to reduce errors and increase the reliability and precision of the analyzes. The procedure to verify the calibration of the equipment used in reference samples, containing FeS (ferric sulphide) and Cu (copper anode), provided by the Paranapanema Group, and analytical analyzer by ICPOES and WFRX de Bancada. Iron meteorites - Bendegó, Vitória da Conquista, Palmas de Monte Alto and Patos de Minas - from the collection Wilton Carvalho in singleton under the responsibility of the Geological Museum of Bahia were selected for the study par excellence of greater availability of mass and for having already been analyzed Previously by methods of geographic analysis already consecrated without meteorite study. The objective of this selection criterion is to allow comparison between analyzes by different techniques and portable fluorescence. The results obtained through the analyzes using PFRX were plotted in a spreadsheet (EXCEL) and processed statistically making it possible to test hypotheses and the development of an analytical protocol that allows to contribute to the advances in the meteorology and to make possible the use of the technique of portable X-ray fluorescence in the characterization of ferrous meteorites. Keywords: Handheld X-Ray Fluorescence; litogeochemical; iron meteorites.