Die Methode der Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) - Messung und Auswertung - wird von der MAUS, häufig in Kooperation mit anderen Vereinen und Instituten, weiterentwickelt und angewendet.
Die Vorzüge der RFA im Vergleich mit anderen üblichen umweltanalytischen Verfahren liegen in ihrer Möglichkeit der Multielementanalyse und ihrer einfachen Probenaufbereitung.
Die Analysemethode der RFA bietet gegenüber anderen üblichen Verfahren die Möglichkeit, viele Elemente gleichzeitig, das heißt in einer einzigen Messung, zu erfassen. Außerdem kann zerstörungsfrei gemessen werden, da ohne weitere aufwendige Probenaufbereitung wie z.B. einem chemischen Aufschluß die Probe qualitativ und quantitativ bestimmt werden kann. Als Multielementanalyse ist sie besonders für Proben unbekannter Zusammensetzung, wie z.B. Altlasten, geeignet.
Die Nachweisgrenzen (die kleinsten nachweisbaren Mengen) liegen im ppm-Bereich (ppm: parts per million), d.h. ein Element kann noch quantifiziert werden, auch wenn sein Gewichtsanteil nur einige Millionstel des Gesamtgewichts der Probe ausmacht. Elemente mit einer Ordnungszahl kleiner als 14 (Aluminium) und chemische Verbindungen können nicht analysiert werden. [ 1 ]
Die Meßmethode der RFA ist insbesondere für eine Analyse von Proben geeignet, die Elemente wie Blei, Kupfer, Cadmium, Nickel, Chrom usw. enthalten. (
Die MAUS hat sich an verschiedenen Projekten, bei denen Umweltschäden untersucht wurden, beteiligt. So haben wir beispielsweise Schwermetallbelastungen durch die industrielle Ledergerberei in der Region um den indischen Fluß Palar, des Bremer Herbstlaubes, oder im Sand von Kinderspielplätzen untersucht.
Im Rahmen des Indien-Projekts wurden wir unausweichlich mit einem Konflikt konfrontiert, der sich daraus ergab, daß wegen der geringen Arbeitsschutz- und Umweltschutzauflagen und wegen der niedrigen Löhne Firmen aus den hochindustriealisierten Ländern ihre Lederverarbeitung in Indien durchführten.
[ 1 ] Mit der RFA werden die Konzentrationen der Elemente unabhängig vom chemischen Zustand und ihrer chemischen Bindung analysiert. Ob ein Metall in ein organisches Molekül eingebaut ist, als Salz oder als Ion vorliegt, hat auf das Ergebnis keinen Einfluß. Auch die Wertigkeit, die z.B. bei Chrom für die Toxizität von Bedeutung ist, läßt sich nicht bestimmen. Das liegt daran, daß für die Messung die Elektronen der inneren Atomschale angeregt werden und Photonen emitieren. Deren Energieniveaus werden jedoch vom chemischen Zustand nur weit unterhalb der Messbarkeit beeinflusst. Für leichte Elemente wird die RFA aus zwei Gründen unempfindlicher. Die Energie der Fluoreszenzstrahlung nimmt mit der Kernladungszahl ab. Leichte Elemente emitieren also niederenergetische Photonen. Die verwendeten Detektoren haben jedoch eine geringere Nachweiswahrscheinlichkeit für niederenergetische Photonen, denn diese Photonen werden stark im Fenster und in einer Goldschicht vor dem Halbleiter des Detektors absorbiert. Nur jene Photonen, die in der Halbleiterschicht absorbiert werden, erzeugen das meßbare Signal. Der zweite Grund ist der Augereffekt. Wird ein Atom durch Röntgenstrahlung angeregt, kann es bei seiner Rückkehr in den Grundzustand anstatt eines Fluoreszenzphotons auch ein Elektron emittieren - ein sogenanntes Auger-Elektron. Zu den leichteren Elementen hin nimmt der Anteil dieser Elektronen immer mehr zu und die Fluoreszenzausbeute sinkt. Die Nachweisgrenzen werden aus diesen Gründen für leichte Elemente immer schlechter.