第5章X射線物相分析-1

1、 第五章第五章 X射線物相分析射線物相分析主要內(nèi)容主要內(nèi)容n5-1 物相分析概述物相分析概述n5-2 物相定性分析物相定性分析n5-3 物相定量分析物相定量分析n5-4 X射線衍射物相分析的應(yīng)用射線衍射物相分析的應(yīng)用5-1 物相物相分析概述分析概述n物相分析利用衍射法分析試樣的物相組成及含量。 n物相分析結(jié)果固定晶體結(jié)構(gòu)的物相的組成和含量，非化學(xué)成分?；瘜W(xué)分析vs金相分析vs物相分析化學(xué)分析材料的成份;金相分析材料的顯微形貌;物相分析材料中物相的結(jié)構(gòu)及 元素的存在狀態(tài)。三種方法不可互相取代!n物相分析確定待測樣品的結(jié)構(gòu) 狀態(tài)和物質(zhì)的種類。n物相定性分析根據(jù)晶體衍射特 征即衍射線的方向及強度來達

2、到 鑒定晶態(tài)物質(zhì)的目的。BACK5-2. 物相定性分析n1. 基本原理n2. PDF卡片n3. 定性分析方法 1. 物相定性分析的基本原理n自然界中，每一種結(jié)晶物質(zhì)都有各自獨特的晶體結(jié)構(gòu)。n多種晶態(tài)物質(zhì)混合時，它們的衍射花樣只是簡單疊加，互不干擾，相互獨立。物相定性分析的判據(jù)n用d和I的數(shù)據(jù)代表衍射花樣定性相分析的基本判據(jù)。n定性相分析方法將測得的d-I數(shù)據(jù)組與已知結(jié)構(gòu)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)d-I數(shù)據(jù)組(PDF卡片卡片)進行對比，以鑒定出試樣中存在的物相。BACK2). PDF卡片內(nèi)容(1)1a,1b,1c(1)1a,1b,1c三 數(shù) 據(jù) 為 三三 數(shù) 據(jù) 為 三條 最 強 衍 射條 最 強 衍 射線 對

3、 應(yīng) 的 面線 對 應(yīng) 的 面間距間距,1d,1d為最為最大面間距；大面間距；(2)2a,2b,2c,(2)2a,2b,2c,2d2d為上述各為上述各衍 射 線 的 相衍 射 線 的 相對 強 度 ， 其對 強 度 ， 其中 最 強 線 的中 最 強 線 的強度為強度為100100；(3)(3)輻射光源輻射光源波長波長濾波片濾波片相機直徑相機直徑所用儀器可測最所用儀器可測最大面間距大面間距測量相對強度的測量相對強度的方法方法數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)來源(4)(4)晶系晶系空間群空間群晶胞邊長晶胞邊長軸率軸率A=aA=a0 0/b/b0 0 C=cC=c0 0/b/b0 0軸角軸角單位晶胞內(nèi)單位晶胞內(nèi)“分分

4、子子”數(shù)數(shù)數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)來源(5)(5)光學(xué)性質(zhì)光學(xué)性質(zhì)折射率折射率光學(xué)正負(fù)性光學(xué)正負(fù)性光軸角光軸角密度密度熔點熔點顏色顏色數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)來源(6)(6)樣品來源、樣品來源、制備方法、制備方法、升華溫度、升華溫度、分解溫度等分解溫度等(7)(7)物相名稱物相名稱(8)(8)物相的化物相的化學(xué) 式 與 數(shù) 據(jù)學(xué) 式 與 數(shù) 據(jù)可靠性可靠性可靠性高可靠性高- -良好良好-i-i一般一般- -空白空白較差較差- -O計算得到計算得到- -C(9)(9)全部衍射全部衍射數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)3). PDF卡片索引n數(shù)值索引被測物質(zhì)化學(xué)成分完全未知； n字母索引被測物質(zhì)的主要成分已知。 BACK3. 物相定性分析方法定性

5、物相分析的基本方法將待測試樣的衍射譜線與PDF卡片中的標(biāo)準(zhǔn)譜線進行對照，確定待測物相的成分。1). 定性相分析總體思路(1)獲得衍射花樣；(2)求晶面間距d，測定相對強度I/I1 ；(3)檢索PDF卡片；(4)最后判斷唯一準(zhǔn)確的PDF卡片n用數(shù)字索引進行物相鑒定步驟如下： 1 根據(jù)待測相的衍射數(shù)據(jù)，得出三強線 的晶面 間距值d1、d2和d3； 2 根據(jù)最強線的面間距d1，在數(shù)字索引 中找到所屬的組，再根據(jù)d2和d3找到 其中的一行；2).物相定性分析步驟單相物質(zhì)物相定性分析步驟單相物質(zhì) 3 比較此行中的三條線，看其相對強度是否與被攝物質(zhì)的三強線基本一致。如d和I/I1都基本一致，則可初步斷定未

6、知物質(zhì)中含有卡片所載的這種物質(zhì)； 4 根據(jù)索引中查找的卡片號，從卡片盒中找到所需的卡片； 5 將卡片上全部d和I/I1與未知物質(zhì)的d和I/I1對比如果完全吻合，則卡片上記載的物質(zhì)，就是要鑒定的未知物質(zhì)；n混合物的衍射花樣為各相衍射花樣的疊加，混合物的衍射花樣為各相衍射花樣的疊加，具體過程為：具體過程為：n用嘗試的辦法進行物相鑒定：先取三強線嘗用嘗試的辦法進行物相鑒定：先取三強線嘗試，吻合則可定；不吻合則從譜中換一根試，吻合則可定；不吻合則從譜中換一根(或或二根二根)線再嘗試，直至吻合。線再嘗試，直至吻合。n對照卡片去掉已吻合的線條，剩余線條歸一對照卡片去掉已吻合的線條，剩余線條歸一化后再嘗試鑒定。直至所有線條都標(biāo)定完畢?；笤賴L試鑒定。直至所有線