Con fluorescencia de rayos X indagan la composición de polvos urbanos

Con una técnica capaz de identificar la composición química de diversas muestras provenientes de rocas, metales, polvo, tejidos y sedimentos, Rufino Lozano Santa Cruz, técnico académico del Instituto de Geología (IG) de la UNAM, desentraña los ingredientes básicos de muy variados materiales y sustancias.

El químico utiliza la fluorescencia de rayos X (FRX), con la cual realiza un análisis químico de los elementos comprendidos entre el flúor (F) y el uranio (U).

Esta técnica consiste en la emisión de rayos X secundarios (o fluorescentes) característicos de un material que ha sido excitado al ser “bombardeado” con rayos X de altas energías o rayos gamma. Es muy utilizado para análisis elemental y análisis químico, particularmente en la investigación de metales, vidrios, cerámicos y materiales de construcción, así como en la de geoquímica, ciencia forense y arqueología.

“La FRX es un método analítico para determinar la composición química de todo tipo de materiales: sólidos y líquidos”, planteó Lozano Santa Cruz, integrante del Laboratorio Nacional de Geoquímica y Mineralogía (LANGEM), instancia adscrita al IG.

Al ofrecer la conferencia La FRX como método de análisis elemental de materiales de origen geológico: alcances, limitaciones y aplicaciones, celebrada dentro del Seminario del Departamento de Química Analítica de la Facultad de Química (FQ) de la UNAM, el científico precisó que la FRX es un método “que suele ser rápido, exacto y no destructivo, y requiere preparación de muestras cuando se buscan resultados cuantitativos”.

En el auditorio del edificio B de la FQ, añadió que sus campos de aplicación son muy amplios, e incluyen a las industrias metalmecánica, cementera, la minería, mineralogía y geología, el reciclado de materiales, análisis ambiental de aguas y desechos industriales, productoras de aceite y gasolina, polímeros y plásticos.

Dos aplicaciones

Responsable del Laboratorio de Fluorescencia de Rayos X en el LANGEM, Rufino Lozano Santa Cruz resaltó que este método ha sido de utilidad para el monitoreo de la composición química de cenizas y líticos (residuos de roca) del volcán Popocatépetl.

“Durante los meses de mayo a julio del 2013, la actividad volcánica del Popocatépetl se incrementó significativamente, y en sus cenizas aumentó la acidez de los materiales expulsados”, recordó.

En los días posteriores y debido al descenso de la concentración de silicio (Si) en las cenizas, el comité científico que asesoró al Centro Nacional de Prevención de Desastres (Cenapred) modificó la alerta amarilla fase 3, que se redujo a fase 2.

En otro estudio, Lozano Santa Cruz comentó que, en 2020, la disminución de tránsito vehicular en Ciudad de México, debido a los cortes de circulación por la pandemia de Covid-19, se reflejó en una baja en los niveles de plomo (Pb), zinc (Zn), cobre (Cu) y azufre (S) en los polvos depositados a ras de suelo.

Las concentraciones de estos elementos revelaron incrementos en fechas puntuales, cercanas a las fiestas tradicionales en las que la capital del país aumenta el tránsito vehicular.

“El azufre tuvo un comportamiento semejante al plomo, que mostró mayores concentraciones, pero a partir de enero de 2021 tuvo un aumento extraordinario, asociado posiblemente al cambio de combustible en las plantas termoeléctricas ubicadas al norte de la capital del país, lo que sugiere un incremento en el consumo de combustóleo”, señaló.

Para concluir, Lozano Santa Cruz destacó que la FRX es una técnica versátil para el análisis de sólidos y líquidos, que requiere poca preparación de muestra aun para tener resultados cuantitativos, es rápida y con una exactitud de respuesta de alta calidad para los elementos de boro a uranio.

“Es ampliamente utilizada en la solución de problemas de tipo geológico, industrial, ambiental y de salud”, concluyó.