第5章 物相分析.ppt

物相定量分析 第9章 X射线物相分析 9.1X射线物相分析 利用X射线衍射的方法对试样中由各种元素形成的具有确定结构的化合物（物相），进行定性和定量分析。 X射线物相分析给出的结果，不是试样的化学成分，而是由各种元素组成 的具有固定结构的物相。 9.2 定性相分析 1. 基本原理 2. PDF卡片 3. PDF卡片索引 4. 分析方法 5.计算机自动检索 基本原理 任何一种结晶物质都具有特定的晶体结构，在一定波长的X射线照射下，每种晶体物质都给出自己特有的衍射花样。每一种晶体物质和它的衍射花样都是一一对应的。多相试样的衍射花样是由它和所含物质的衍射花样机械叠加而成。 定性相分析的判据。 定性相分析的判据 通常用d（晶面间距表征衍射线位置）和I（衍射线相对强度）的数据代表衍射花样。用d-I数据作为定性相分析的基本判据。 定性相分析方法是将由试样测得的d-I数据组与已知结构物质的标准d-I数据组（PDF卡片）进行对比，以鉴定出试样中存在的物相。 PDF卡片 1. PDF卡片简介； 2. PDF试样图； 3. PDF试样结构图； 4. PDF卡片内容。 9.3PDF卡片简介 J.D.Hanawalt等人于1938年首先发起，以d-I数据组代替衍射花样，制备衍射数据卡片的工作。 1942年“美国材料试验协会（ASTM）”出版约1300张衍射数据卡片（ASTM卡片）。 1969年成立了“粉末衍射标准联合委员会”，由它负责编辑和出版粉末衍射卡片，称为PDF卡片。 现在由ICDD(International Center for Diffraction Data), PDF-1: d, I PDF-2: card PDF-3: pattern PDF卡片索引 PDF卡片索引是一种能帮助实验者从数万张卡片中迅速查到所需要的PDF卡片的工具书。由JCPDS编辑出版手册有： Hanawalt无机物检索手册； 有机相检索手册； 无机相字母索引； Fink无机索引； 矿物检索手册等品种。 无机相字母索引 这种索引是按照物相英文名称的第一个字母为顺序编排条目。每个条目占一横行。物相的英文名称写在最前面，其后，依次排列着化学式，三强线的d值和相对强度，卡片编号，最后是参比强度（I/Ic）。 分析方法 定性相分析一般要经过以下步骤： （1）获得衍射花样：可以用德拜照相法、衍射仪法。 （2）计算间距d值和测定相对强度I/I1值（ I1为最强线的强度）：定性相分析以2 θ 90°的衍射线为主要依据。 （3）检索PDF卡片：人工检索或计算机检索。 计算机自动检索 计算机自动检索主要由建立数据文件库和检索匹配两部分组成。 1. 建立检索匹配 2. 数据文件库 简　　介 概述 基本原理 物相定量分析方法 分析实例 1、概述 1 概述 1936 年，矿粉中石英含量的X射线定量分析， 1945年，弗里德曼发明衍射仪后，48年由亚力山大完成内标法；科恩等：直接比较法 1974年，F.H.Chung K值法，基体清洗法，绝热法，无标样法 2、基本原理 3、方法 物相定量分析的具体方法有: 单线条法 外标法 内标法 K值法和绝热法 直接比较法 联立方程法 外标法 内标法 是在被测的粉末样品中加入一种恒定的标准物质制成复合试样。 标样：常用Al2O3, SiO2,最好NiO 被测试样含n相，测A相，掺内标物质S 被测样wA ,, 复合样w’A, S在复合样wS , wA = w’A /(1- wS) 内标法 K值法（基体冲洗法） 在待测样中加入一种标准物质I测/I标→W测 K值法是在内标法的基础上发展起来的，主要差别在于对比例常数K值的处理上不同。 绝热法 绝热法，就是在定量相分析时不与系统以外发生关系。用试样中的某一个相作标准物质。 特点：（1）不需要向试样中掺入内标物质，减少实测工作麻烦；（2）既适用于粉末试样，也适用于整体试样；（3）不能测定含未知相的多相混合试样。 ? 1．基本计算公式 设待测试样中含有几个相，要测j相的含量，含量为Wj，掺入的内标物质为S，加入量为Ws，复合样中， 只与两相的密度和衍射角有关，与相的含量无关， 是一个常数，要求 得先求 ——参比强度值。 K值法 2 实验步骤 （1）测定 值。制备Wj∶Ws=1∶1的两相混合样。 （Ij、Is各选一个或2个合适的衍射峰） （2）制备待测相的复合样：掺入与 相同的内标物质，含量可不同。 （3）测量复合样。精确测量Ij、Is，所选峰及条件与 同。 （4