Yerbilimlerinde Mikroanalitik Yöntemler

Mikroanaliz, mineral ve materyallerin bir ile birkaç yüz mikron küp arasında değişen kısımlarının elementsel veya izotopik analizi olarak tanımlanabilir. Yerbilimlerinde ve metalurjide kayaç ve cevher örnekleri içerisindeki minerallerin mikroanalizleri için kullanılan aletler şöyle sıralanabilir: elektron mikroprob (EPMA), enerji yayılımı spektrometre donanımlı taramalı elektron mikroskop (SEM -EDXA), proton mikroprob (micro- PIXE), iyon mikroprob (SIMS), lazer mikroprobları, akselaratör kütle spektrometresi, X-ışınları floresans mikroprobu (XRMF) ve sinkrotron X-ışınları floresansı (SXRF). Elektron mikroprob, minerallerin birkaç mikron büyüklüğündeki yerlerinin major ve minör element değerlerinin kantitatif olarak saptanmasında kullanılırken, taramalı elektron mikroskop'a bağlı enerji yayılımı x-ışını mikroanalizi (SEM- EDXA) ise esas olarak major ve minör elementlerin yarı kantitatif ve kalitatif analizlerinde kullanılmaktadır. Oksijen, karbon ve bunun gibi atom numarası 11'den küçük hafif elementlerin duraylı ve hassas bir şekilde kantitatif analizleri bu tekniklerle yapılamamaktadır. Proton ışınlarınca oluşturulan X-ışınları emisyonu prensibine (µPIXE) bağlı proton mikroprob, minerallerin iz element miktarlarının kantitatif olarak saptanması amacıyla geliştirilmiş bir teknik olup, en düşük saptama derecesi 1 ile 10 ppm arasında değişmektedir. İyon mikroprob, bir ilksel iyon ışın demetinin örneğe çarpması ile oluşturulan ikincil iyonların kütle spektometresinde analizi prensibine (SIMS) dayanan bir alet olup, minerallerin iz element analizlerinde, hafif elementlerin (atom numarası<10) kantitatif analizleri ve izotop oranlarının saptanmasında kullanılmaktadır. Analitik duraylılıkları % 5 ile 10 arasında değişen bu tekniğin en düşük saptama değerleri elemente ve mineral cinsine bağlı olarak birkaç yüz ppb'den yaklaşık 1 ppm’e kadar değişmektedir. Lazer mikroprobları ise lazer ışınlarınca örneklenen materyallerin değişik kütle spektrometrelerince analizi prensibine dayanmaktadır. Lazer mikroproblarının kullandım alanları kullanılan kütle spektrometresinin cinsine bağlı olarak iz elementlerin kantitatif analizlerinden duraylı ve radyojenik izotop oranlarının saptanmasına kadar değişebilmektedir. İyon mikroprob ve lazer mikroproblarının kantitatif analizlerde etkin ve yaygın bir kullandım alanı bulmaları, aletlerin gerekli hassasiyette kalibrasyonlarının yapılmasına ve uygun standartların bulunmasına bağlı olmaktadır.