149 CUIDADOS COM PICOS ESPÚRIOS NO USO DE ESPECTROSCOPIA DE FLUORESCÊNCIA DE RAIOS X PARA A ANÁLISE DE PEÇAS METÁLICAS PRÉ- HISPÂNICAS DO MUSEU DE ARQUEOLOGIA E ETNOLOGIA DA USP Augusto Câmara Neiva (*); Jérémie Nicoläe Dron (*); Rocio del Pilar Bendezú Hernández (*); Hercílio Gomes de Melo (*); Sílvia Cunha Lima (†); (*) Departamento de Engenharia Química da Escola Politécnica da USP; (†) Laboratório de Conservação e Restauro do Museu de Arqueologia e Etnologia da USP. Introdução A espectroscopia de fluorescência de raios X é uma técnica analítica elementar não-destrutiva que permite a análise de ligas, pigmentos, rochas, cerâmicas e inúmeros outros materiais que compõem o acervo cultural da humanidade, tornando-se assim uma ferramenta importante, em especial se realizada in situ [por exemplo, ref. 1], para identificação de materiais e de seus eventuais produtos de corrosão, para determinação de origem, processamento e uso, compreensão de seus processos de deterioração, definição de métodos de preservação e restauração, autenticação, etc. Um espectrômetro semi-portátil de fluorescência de raios-X foi montado com o objetivo principal de analisar ligas e produtos de corrosão de peças artísticas, etnológicas e arqueológicas. Optou-se por uma fonte de raios X de tungstênio, com 60 kV, que permite a análise de elementos pesados através de suas linhas K, em detrimento de uma maior eficiência para os elementos leves. O instrumento foi usado para a análise qualitativa de ligas e ocasionais produtos de corrosão de diversas peças metálicas pré-hispânicas do Museu de Arqueologia e Etnologia da Universidade de São Paulo. O presente trabalho discute principalmente os cuidados tomados para a interpretação dos espectros obtidos, com especial atenção à identificação de radiação espúria gerada pelo colimador de Zr do detector [ref. 2] e pelo colimador primário de chumbo. Materiais e Métodos O espectrômetro consiste basicamente de um tubo de raios-X com anodo de W, com saída máxima de 60 kV e 1.5 mA, e um detector de raios-X tipo Si-drift com sistema Peltier de refrigeração, configurado para energias de até cerca de 34 keV. Foi instalado um colimador de chumbo para o feixe incidente, com diâmetro interno de 4 mm, que reduz o ângulo original do feixe de 8 o para 2 o . Para o detector, que possui originalmente um colimador de zircônio, foram feitos dois colimadores adicionais com diâmetro interno de 1,3 mm, um deles de alumínio e o outro de chumbo. Eles podem ser usados simultanea ou separadamente. Na análise das peças, foram utilizados diferentes arranjos experimentais para verificar se os picos de Zr e Pb observados eram provenientes apenas dos colimadores ou também das peças. Deu-se atenção também à identificação de picos-soma e picos-escape. Para cada peça, foram feitos ensaios em diferentes regiões. Para determinação das áreas dos picos, utilizou-se o software QXAS-AXIL. No caso de picos-soma, a área foi determinada por meio de rotina desenvolvida em planilha Excel. Resultados Ensaios iniciais: detecção de pequenos teores Para avaliarmos a qualidade dos picos obtidos para teores relativamente baixos de elementos, analisamos uma liga Pr 14 Fe 79,9 B 6 Nb 0,1 . Apesar do baixo teor de Nb na amostra, o espectro obtido apresenta os picos Kα e Kβ deste elemento perfeitamente delineados, como mostra a Figura 1 (os picos de Zr presentes não provêm da amostra, mas sim do detector, como será discutido adiante). Fig. 1 Espectro de liga Pr 14 Fe 79,9 B 6 Nb 0,1 (detalhe do pico de Nb) Ensaios iniciais: detecção de elementos leves A opção adotada para a energia e o material do alvo do tubo de raios X levou em conta principalmente a possibilidade de medição de linhas K de elementos mais pesados, com sacrifício da medição dos elementos mais leves, que seriam pouco excitados pelo feixe utilizado. A realização de medidas ao ar (e não, por exemplo, sob vácuo ou sob hélio) prejudica ainda mais a detecção dos elementos leves, devido à atenuação provocada pelos gases presentes. Assim, procuramos verificar a qualidade dos picos obtidos para elementos leves como Al, S e Cl. Um resultado é apresentado na Figura 2, que traz o espectro de uma liga de Al. Podem-se observar claramente os picos Kα e Kβ deste elemento. Ensaios iniciais: diferenciação de picos de elementos minoritários vizinhos na Tabela Periódica Para a análise das ligas metálicas arqueológicas ou históricas, pode ser importante identificar pequenos teores de alguns metais ou semimetais 3d e 4d, como, por exemplo, As (Z=33), Se (Z=34), Sn (Z=50) ou Sb (Z=51), que freqüentemente podem ser usados para identificar a origem dos minerais e a técnica de fabricação. Para a determinação das áreas dos picos de Revista Brasileira de Arqueometria, Restauração e Conservação. Vol.1, No.4, pp. 149 - 154 Copyright © 2007 AERPA Editora