ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
VŨ THỊ TUYẾT NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT XÚC TÁC CỦA Fe
2
O
3

ĐƢỢC BIẾN TÍNH BẰNG Al
2
O
3
VÀ ANION HÓA TRONG PHẢN
ỨNG ĐỒNG PHÂN HÓA N-ANKAN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội – 2012

Hà Nội - 2012
MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
DANH MỤC SƠ ĐỒ
MỞ ĐẦU 1
1.1. Giới thiệu về quá trình đồng phân hóa n-ankan 3
1.1.1. Quá trình đồng phân hóa n-ankan 3
1.1.2. Các phản ứng chính xảy ra trong quá trình đồng phân hoá 4
1.1.3. Đặc điểm nhiệt động học 5
1.2. Chất xúc tác cho quá trình đồng phân hóa n-ankan 6
1.2.1. Phân loại xúc tác của quá trình đồng phân hóa n-ankan 6
1.2.2. Cơ chế phản ứng 8
1.3. Giới thiệu về xúc tác SO
4
2-
/ Fe
2
O
3
.Al
2
O
3
9
1.3.1. Giới thiệu về Fe
2

2
O
3
và x%SO
4
2-
/yFe
2
O
3
-zAl
2
O
3
29
3.1.1. Hóa chất thiết bị 29
3.1.2. Quy trình tổng hợp 29
3.1.3. Các xúc tác đƣợc tổng hợp 31
3.2. Các phƣơng pháp đặc trƣng tính chất xúc tác 32
3.2.1. Nhiễu xạ tia X 32
3.2.4. Phƣơng pháp phổ IR . 38
3.2.5. Phổ EDX 39
3.3. Đánh giá hoạt tính xúc tác qua phản ứng đồng phân hóa n-hexan . 40
KẾT LUẬN 42
PHỤ LỤC 46
3MP
3-metylpentan
2,2DMB
2,2-dimetylbutan
2,3DMB
2,3-dimetylbutan

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Trị số octan của một số parafin nhẹ
Bảng 1.2. Các sản phẩm của quá trình cracking, thơm hóa n-
hexan
Bảng 1.3. Nhiệt tạo thành các isoparafin trong phản ứng đồng
phân hóa một số parafin ở các nhiệt độ khác nhau
Bảng 3.1. Các mẫu xúc tác tổng hợp
Bảng 4.1. Các đặc trƣng xúc tác thu đƣợc từ giản đồ TPD-NH
3
Bảng 4.2. Tỉ lệ sản phẩm phản ứng đồng phân hóa n-hexan trên
mẫu xúc tác SF-0,1Al
3
5

6

33
39
42

22
28

35

37

38

39
40
41 DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1.1. Sản phẩm chính của quá trình đồng phân hóa n-hexan
Sơ đồ 1.2: Đồng phân hóa và crackinh parafin trên xúc tác axit.
Sơ đồ 1.3: Cơ chế đồng phân hóa n- parafin trên xúc tác lƣỡng
chức.
Sơ đồ 1.4 . Cơ chế hình thành 3MP và 2MP
Sơ đồ 1.5. Cơ chế hình thành 2,2DMB và 2,3DMB
Sơ đồ 1.6. Cơ chế hình thành 3MP
4
8

9

oxigenat như MTBE hay ETBE, đang bị cấm sử dụng do những chất độc hại do khả
năng phân hủy chậm của chúng trong môi trường và giá thành khá đắt. Vì vậy, thay
vì tăng cường hàm lượng các hiđrocacbon parafin mạch nhánh trong xăng quá trình
đồng phân hóa các n-parafin nhẹ đang trở nên bức thiết [8,9]. Ở Hoa Kỳ hiện này tỉ
phần của sản phẩm đồng phân hóa trong xăng chiếm 11,6%, còn ở Châu Âu thì tỉ lệ
đó là 5%, nhưng đang tăng một cách nhanh chóng. Đây là tiền đề rất lớn cho việc
phát triên quy trình đồng phân hóa n-ankan nhẹ phục vụ nhu cầu xăng cũng là sản
phẩm đang có mức tăng trưởng cao.
Vũ Thị Tuyết Hóa dầu và xúc tác hữu cơ 2

Hệ xúc tác được sử dụng phổ biến trong công nghiệp là Pt/-Al
2
O
3
xúc tiến
bằng clo. Xúc tác hoạt động ở nhiệt độ thấp (150
o
C) cho sản phẩm có chỉ số octan
cao hơn (do đó RON cũng đạt cao hơn từ 2-3 điểm). Tuy nhiên sự có mặt của clo
lại dễ phân hủy thành HCl độc hại, gây mòn thiết bị điều này đòi hỏi điều kiện công
nghệ khắc nghiệt hơn về chế độ làm sạch nguyên liệu và vận hành. Việc có mặt Clo
trong hệ còn đầu độc rây phân tử là chất hấp phụ n-Parafin (trong quy trình tách n-
parafin đi kèm trong công nghệ đồng phân hóa của một số hãng lớn)[5]. Những năm
gần đây, đã có nhiều công trình trong và ngoài nước nghiên cứu các hệ chất xúc tác
mới thay thế chất xúc tác truyền thống.
Qua nghiên cứu và tìm hiểu, chúng tôi nhận thấy hệ xúc tác mới SO
4


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU XÚC TÁC CHO PHẢN ỨNG
ĐỒNG PHÂN HÓA N-ANKAN
1.1. Giới thiệu về quá trình đồng phân hóa n-ankan
1.1.1. Quá trình đồng phân hóa n-ankan
Đồng phân hoá là quá trình làm thay đổi cấu tạo hoặc phân bố lại vị trí các
nguyên tử hay nhóm nguyên tử của hợp chất hữu cơ mà không làm thay đổi khối
lượng phân tử của nó.
Có nhiều quá trình đồng phân hoá khác nhau như đồng phân hoá n-parafin
thành isoparafin, đồng phân hoá các ankyl benzen thành xilen, etyl benzen hay quá
trình đồng phân hoá n-buten thành isobuten 5, 13, 23. Trong các quá trình trên,
quá trình biến đổi parafin mạch thẳng thành parafin mạch nhánh có ý nghĩa quan
trọng nhất trong công nghiệp lọc hoá dầu bởi các isoparafin không những là cấu tử
quý dùng để cải thiện chất lượng xăng mà chúng còn là nguồn nguyên liệu cho quá
trình tổng hợp những hợp chất có vai trò quan trọng. Ví dụ như isobutan là nguồn
cung cấp isobuten, làm nguyên liệu cho quá trình tổng hợp MTBE hay isopentan là
nguồn nguyên liệu để tổng hợp cao su isopren,…
Bảng 1.1. Trị số octan của một số parafin nhẹ [21]
TT
Sản phẩm
Nhiệt độ sôi,
o
C
RON
MON
1
n-pentan
36
61,7
61,9

8
2,3-đimetylbutan
58
103,5
94,5
Vũ Thị Tuyết Hóa dầu và xúc tác hữu cơ 4

RON: Chỉ số octan nghiên cứu, MON: Chỉ số octan động cơ
Công nghệ đồng phân hóa n-parafin được phân thành hai loại: (a) đồng phân
hóa n-ankan thấp C
5
– C
7
để sản xuất các cấu tử có trị số octan cao cho xăng và
chuyển hóa n-butan thành isobutan để sản xuất các ankylat (bằng cách ankyl hóa
isobutan bởi một olefin thấp) hoặc để sử dụng isobutan trong các chuyển hóa khác
nhau của công nghiệp hóa dầu và công nghiệp hóa học; (b) đồng phân hóa các n-
ankan mạch dài trong các sản phẩm dầu nhằm làm giảm nhiệt độ đông đặc nghĩa là
loại bỏ được yêu cầu phải thực hiện công đoạn parafin (dewaxing) là công đoạn làm
giảm hiệu suất sản phẩm.
1.1.2. Các phản ứng chính xảy ra trong quá trình đồng phân hoá
Dưới tác dụng của chất xúc tác và ảnh hưởng của các điều kiện phản ứng
(nhiệt độ, áp suất…), trong quá trình đồng phân hoá có thể xảy ra những phản ứng
chính sau[9]:
- Phản ứng đồng phân hoá: Đây là phản ứng chính của quá trình đồng
phân hoá. Phản ứng làm biến đổi các hiđrocacbon mạch thẳng thành hiđrocacbon
mạch nhánh. Tốc độ của phản ứng phụ thuộc vào điều kiện của phản ứng và chất lượng

4
, C
3
H
4
, C
4
H
6
,

C
4
H
8
,

C
5
H
10
,

C
6
H
6

Sản phẩm thơm hóa n-hexan
H

H
6
, C
6
H
5
-CH
3
, C
8
H
10
, Oligome
1.1.3. Đặc điểm nhiệt động học
Liên kết trong các hợp chất hữu cơ là liên kết cộng hoá trị, các phản ứng hữu
cơ xảy ra với tốc độ chậm, không triệt để và theo nhiều hướng khác nhau. Về nhiệt
động học, phản ứng đồng phân hóa là phản ứng thuận nghịch và tỏa nhiệt, vì vậy
phản ứng sẽ không thuận lợi nếu nhiệt độ tăng quá cao. Bảng 2 cho thấy nhiệt tạo thành
của một số cấu tử trong phản ứng đồng phân hóa n-butan, n-pentan và n-hexan ở các
nhiệt độ khác nhau.
Bảng 1.3. Nhiệt tạo thành các isoparafin trong phản ứng đồng phân hóa một
số parafin ở các nhiệt độ khác nhau [4]
Nguyên
liệu
Sản phẩm
H(kcal/mol) ứng với các nhiệt độ (K)
300
400
500
600

Vũ Thị Tuyết Hóa dầu và xúc tác hữu cơ 6

2,3-đimetylbutan
2,2-đimetylbutan
-2,52
-4,39
-2,55
-4,4
-2,5
-4,38
-2,4
-4,25
-2,4
-4,2
Sự đồng phân hóa không làm thay đổi số mol nên sự thay đổi áp suất không
làm chuyển dịch cân bằng của phản ứng. Cân bằng này chỉ phụ thuộc chủ yếu vào
nhiệt độ. Dễ thấy rằng hiệu suất của của phản ứng đồng phân hóa tăng lên khi nhiệt
độ giảm do phản ứng là tỏa nhiệt. Để đạt được cực đại các đồng phân có chỉ số
octan cao, phản ứng cần tiến hành ở nhiệt độ thấp nhất có thể. Tuy nhiên, ở bất kì
nhiệt độ nào thì một vòng phản ứng chỉ chuyển hóa được một phần các n-parafin
thành isoparafin. Bởi vậy, người ta thường sử dụng quá trình hồi lưu các n-parafin
chưa chuyển hóa và cả những đồng phân iso có trị số octan thấp để tăng độ chuyển
hoá, tăng hiệu suất của phản ứng.
1.2. Chất xúc tác cho quá trình đồng phân hóa n-ankan [10]
1.2.1. Phân loại xúc tác của quá trình đồng phân hóa n-ankan
Xúc tác sử dụng cho quá trình đồng phân hóa là xúc tác mang tính axit để
thúc đẩy phản ứng tạo cacbocation. Quá trình đồng phân hóa đầu tiên sử dụng xúc

but-2-en; H
3
PO
4
/chất mang là đất nung ở 325-364
0
C để biến đổi n-anken thành
isoanken.
Ưu điểm của hai loại xúc tác này là hoạt tính cao, ở khoảng nhiệt độ hơn
90
o
C hầu như chuyển hóa hoàn toàn các n-parafin thành isoparafin. Tuy nhiên xúc
Vũ Thị Tuyết Hóa dầu và xúc tác hữu cơ 7

tác này lại mau mất hoạt tính, độ chọn lọc thấp và rất dễ tự phân hủy. Quá trình
phân hủy của chúng tạo ra môi trường axit mạnh gây ăn mòn thiết bị. Bởi những
hạn chế trên, đã có nhiều công trình nghiên cứu để tìm kiếm xúc tác thay thế, phát
huy những ưu điểm, khắc phục những nhược điểm của xúc tác pha lỏng.
Xúc tác oxit có tính axit (axit rắn)
Qua nhiều nghiên cứu cải tiến, người ta sử dụng xúc tác rắn để thay thế xúc
tác pha lỏng. Ví dụ như: Cr
2
O
3
, ThO
2
, TiO

2
, Fe
2
O
3
. Những vật
liệu này có tác dụng như một chất mang. Chúng được tăng cường tính axit khi
tương tác với các anion: SO
4
2-
, BO
3
2-
, PO
4
3-
…là các tác nhân cải thiện tính axit.
Mỗi chất xúc tác chỉ chứa một chất tăng cường axit và thành phần % của chúng
thường nằm trong khoảng 0,5÷30% khối lượng tùy thuộc vào mục đích sử dụng.
Nếu xúc tác có độ axit yếu, sản phẩm sẽ chứa nhiều parafin mạch thẳng,
phản ứng thơm hóa, đồng phân hóa xảy ra kém, trị số octan thu được thấp. Ngược
Vũ Thị Tuyết Hóa dầu và xúc tác hữu cơ 8

lại, nếu tính axit quá mạnh thì trong giai đoạn đầu, quá trình chuyển hóa n-parafin
thành isoparafin đạt trạng thái cân bằng và tiếp theo đó hiđrocrackinh mạnh làm cho
hàm lượng cốc tăng và lực axit giảm. Vì vậy, cần tạo cho xúc tác độ axit phù hợp.
1.2.2. Cơ chế phản ứng

2

RH + L <=> R
+
+ LH
hoặc do sự chuyển hóa hiđrua từ phân tử ankan sang một cacbocation:
RH + R
+’
<=> R
+
+ R’H
Bƣớc 2: Quá trình đồng phân hóa cacbocation tạo thành cacbocation phân nhánh.
Sơ đồ 1.2: Đồng phân hóa và crackinh parafin trên xúc tác axit.
P: parafin; O: olefin; C
+
: cacbocation; x, y: số nguyên tử cacbon.

Vũ Thị Tuyết Hóa dầu và xúc tác hữu cơ 9

Bƣớc 3,3’: Hợp chất trung gian cacbocation bị phân cắt β để hình thành phân tử
anken và một cacbocation mới.
Bƣớc 4: Từ cacbocation hình thành phân tử parafin mới.
Cơ chế xúc tác lưỡng chức
Cơ chế của phản ứng đồng phân hóa n-parafin trên xúc tác lưỡng chức được
biểu diễn theo sơ đồ 1.2.
SO
4
100%,
không ăn mòn thiết bị phản ứng và không gây ô nhiễm môi trường. Khi thêm một
lượng nhất định nào đó của oxit nhôm trên bề mặt SO
4
2-
/Fe
2
O
3
làm xúc tác trở nên
ổn định hơn, hoạt tính được nâng cao, và thời gian phản ứng lâu hơn.
nP
nO
nO
nC
+
iP
iO
iO
iC
+
-H
2
2
+H
+H
+
-H

Sắt (ký hiệu: Fe) là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên
tố có ký hiệu Fe và số hiệu nguyên tử bằng 26, nằm ở phân nhóm VIIIB chu kỳ 4, là
một trong các nguyên tố chuyển tiếp. Các đồng vị
54
Fe,
56
Fe,
57
Fe và
58
Fe rất bền.
Đó là nguyên tố cuối cùng được tạo ra ở trung tâm các ngôi sao thông qua quá trình
tổng hợp hạt nhân, vì vậy sắt là nguyên tố nặng nhất được tạo ra mà không cần phải
qua một vụ nổ siêu tân tinh hay các biến động lớn khác. Cũng do vậy mà sắt khá
phổ biến trong vũ trụ đặc biệt là trong các thiên thạch hay trong các hành tinh lõi đá
như Trái Đất hay Sao Hỏa. Sắt phổ biến trong tự nhiên dưới dạng các hợp chất khác
nhau. Bình thường sắt có 8 điện tử ở vùng hóa trị, và do độ âm điện của ôxi nên sắt
có thể kết hợp với ôxi tạo nên hợp chất hóa trị 2 và 3.
Fe
2
O
3
là oxit sắt phổ biến nhất trong thiên nhiên và cũng là hợp chất thuận
tiện nhất cho việc nghiên cứu tính chất từ và chuyển pha cấu trúc. Sự tồn tại của
Fe
2
O
3
vô định hình và 4 pha tinh thể khác (alpha, beta, gamma, epsilon) đã được
xác nhận, trong đó pha alpha (hematite) có tinh thể mặt thoi (rhombohedral) hoặc

bền và bị chuyển hóa thành alpha Fe2O3 ở nhiệt độ 500 – 700°C.
Beta Fe2O3 có cấu trúc lập phương tâm mặt, không bền, ở nhiệt độ trên
500°C chuyển hóa thành alpha Fe
2
O
3
. Pha beta có thể được tạo thành bằng cách khử
alpha bằng cacbon, nhiệt phân dung dịch sắt (III) clorua, hay là phân hủy sắt (III)
Vũ Thị Tuyết Hóa dầu và xúc tác hữu cơ 11

sunphat. Beta Fe2O3 có tính thuận từ. Gamma và epsilon Fe2O3 có từ tính mạnh,
alpha Fe2O3 là phản sắt từ, trong khi beta Fe2O3 là vật liệu thuận từ.
a) α- Fe
2
O
3
(hematite)
Mặc dù từ rất sớm, các phép đo bề mặt tinh thể và X-ray đã kết luận rằng
tinh thể hematite có cấu trúc mặt thoi (Brag and Bragg, 1924), nhưng phải đến năm
1925 chi tiết cấu trúc hematite mới được Pauling và Hendricks công bố. Cả α-
Fe
2
O
3
và Al
2
O

các ion ôxi có cấu trúc lập phương xếp chặt với các lỗ hổng 6 và 8 mặt (octahedral
and tetrahedral sites) bị sắt chiếm chỗ. Sự khác biệt cơ bản giữa maghemite và
maghetite là sự xuất hiện của Fe (II) trong maghetite và sự xuất hiện của các chỗ
trống tại vị trí cation trong maghemite làm giảm đi tính đối xứng. Bán kính iron của
Fe (II) lớn hơn của Fe (III) vì vậy liên kết Fe (II) – O dài và yếu hơn liên kết Fe (III)
– O.
Vũ Thị Tuyết Hóa dầu và xúc tác hữu cơ 12

γ- Fe
2
O
3
là vật liệu feri từ, có từ tính thấp hơn khoảng 10% so với Fe
3
O
4
và
có khối lượng riêng nhỏ hơn hematite. Dưới 15 nm, gamma Fe
2
O
3
trở thành vật liệu
siêu thuận từ. Maghemite có thể được điều chế bằng các khử nước bằng nhiệt
(thermal dehydratation) gamma sắt(III) oxit-hidroxit, ôxi hóa một cách cẩn thận sắt
(II,III) oxit.
1.3.2. Một số yếu tố ảnh hƣởng đến tính chất xúc tác SO
4

, thực tế cho thấy số phân tử nước
mất đi trên một mol lưu huỳnh đưa vào giảm dần theo thời gian sunfat hoá, ngược
lại, hàm lượng lưu huỳnh trên chất mang lại tăng dần. Điều đó chứng tỏ tính axit
của dung dịch H
2
SO
4
đủ để xúc tiến cho phản ứng tách nước của sắt hiđroxit, nó tự
phản ứng với nền để tách nước và tạo ra các nhóm sunfat, nhờ vậy nó sẽ góp phần
làm giảm sự chuyển pha cấu trúc của nền, tạo sự ổn định và làm tăng diện tích bề
mặt của chất xúc tác thu được. Ngoài ra, sử dụng nguồn SO
2
hoặc H
2
S để sunfat hoá
mẫu thì sau khi tái sinh, xúc tác sẽ không còn là superaxit nữa 58.
Khi sử dụng (NH
4
)
2
SO
4
để sunfat hoá mẫu sẽ cho xúc tác có diện tích bề mặt
riêng lớn hơn so với sử dụng H
2
SO
4
37. Tuy nhiên, quá trình đưa kim loại lên bề
mặt chất mang, ví dụ như Ni
2+

Có hai phương pháp sunfat hoá thường được sử dụng hiện nay là phương
pháp thấm và phương pháp ngâm tẩm.
- Phương pháp thấm: Là phương pháp lọc dung dịch (NH
4
)
2
SO
4
qua
lớp chất nền sắt hiđroxit trước khi nung. Phương pháp này rất khó đánh giá hàm
lượng lưu huỳnh và gây lãng phí dung dịch thấm (NH
4
)
2
SO
4
. Theo phương pháp
này, trong trường hợp hàm lượng lưu huỳnh trên bề mặt vượt qua % tính toán ban
đầu, có thể điều chỉnh lại bằng cách tăng nhiệt độ nung, nhưng như vậy những tính
chất khác của chất mang sẽ bị ảnh hưởng.
- Phương pháp ngâm tẩm: Ngâm tẩm chất rắn trong dung dịch
(NH
4
)
2
SO
4
trong một khoảng thời gian nhất định, sau đó cho bay hơi từ từ ở nhiệt
độ sấy thấp. Ưu điểm của phương pháp này là có thể điều chỉnh được hàm lượng
lưu huỳnh tương đối thông qua khối lượng thực của (NH

.Al
2
O
3
Sơ đồ 1.4 . Cơ chế hình thành 3MP và 2MP

Sơ đồ 1.5. Cơ chế hình thành 2,2DMB và 2,3DMB

Sơ đồ 1.6. Cơ chế hình thành 3MP
Vũ Thị Tuyết Hóa dầu và xúc tác hữu cơ 15

CHƢƠNG 2. CÁC PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
2.1. Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X (XRD)[1,10]
Chùm tia Rơnghen đi qua tinh thể bị tán xạ bởi các nguyên tử trong tinh thể.
Hiện tượng này xảy ra trên lớp vỏ điện tử của các nguyên tử. Các nguyên tử trở

1
= arsin 1.






d2

θ
2
= arsin 2.






d2


θ
3
= arsin 3.






số Miler, từ đó có thể suy ra khoảng cách giữa hai tâm mao quản liền kề nhau [1].
Dựa vào giá trị khoảng cách đó kết hợp với dữ liệu đường kính mao quản thu được
từ phương pháp hấp thụ Nitơ ta có thể tính được độ dày của thành mao quản.
Tuy nhiên, phương pháp nhiễu xạ tia X cũng có một số hạn chế như không
phát hiện được những chất có hàm lượng thấp và tùy theo bản chất và mạng không
gian của vật liệu mà độ nhạy phân tích định tính thay đổi từ 1% đến 30%.
Thực nghiệm:
Vũ Thị Tuyết Hóa dầu và xúc tác hữu cơ 17

Phổ nhiễu xạ Rơnghen được ghi trên máy HUT-PCM Brucker D8, sử dụng ống tia
Rơnghen bằng Cu với bước sóng K
α
= 1,5406 x 10
-8
cm tại Khoa Hóa học, trường
Đại học Khoa học Tự nhiên.
2.2. Phƣơng pháp phổ EDX [12]
Phổ tán sắc năng lượng tia X, hay Phổ tán sắc năng lượng là kỹ thuật phân
tích thành phần hóa học của vật rắn dựa vào việc ghi lại phổ tia X phát ra từ vật rắn
do tương tác với các bức xạ (mà chủ yếu là chùm điện tử có năng lượng cao trong
các kính hiển vi điện tử). Trong các tài liệu khoa học, kỹ thuật này thường được viết
tắt là EDX hay EDS xuất phát từ tên gọi tiếng Anh Energy-Dispersive X-ray
Spectroscopy.
Nguyên lý của EDX
Kỹ thuật EDX chủ yếu được thực hiện trong các kính hiển vi điện tử, trong
đó, ảnh vi cấu trúc vật rắn được ghi lại thông qua việc sử dụng chùm điện tử có
năng lượng cao tương tác với vật rắn. Khi chùm điện tử có năng lượng lớn được




Có nghĩa là, tần số tia X phát ra là đặc trưng với nguyên tử của mỗi chất có
mặt trong chất rắn. Việc ghi nhận phổ tia X phát ra từ vật rắn sẽ cho thông tin về
các nguyên tố hóa học có mặt trong mẫu đồng thời cho các thông tin về tỉ phần các
nguyên tố này.
Có nhiều thiết bị phân tích EDX nhưng chủ yếu EDX được phát triển trong
các kính hiển vi điện tử, ở đó các phép phân tích được thực hiện nhờ các chùm điện
tử có năng lượng cao và được thu hẹp nhờ hệ các thấu kính điện từ. Phổ tia X phát
ra sẽ có tần số (năng lượng photon tia X) trải trong một vùng rộng và được phân
tich nhờ phổ kế tán sắc năng lượng do đó ghi nhận thông tin về các nguyên tố cũng