X射线相定性和定量分析.ppt

3.5 X射线物相定性分析 物相分析是为了确定待测样品的结构状态，同时也确定了物质的种类。  定量分析 -- 多相共存时，组成相含量是多少。 ;3.5 X射线物相定性分析;3.5 X射线物相定性分析; 每一种结晶物质都有其特定的结构参数，包括点阵类型、晶胞大小、晶胞形状、晶胞中原子种类及位置等。 与结构有关的信息都会在衍射花样中得到体现，首先表现在衍射线条数目、位置及其强度上，如同指纹，反应每种物质的特征。 物相分析根据衍射线条位置（?一定，2?角就一定，它决定于结构的点阵面的d 值）和强度确定物相。; 对于聚合物材料来说，还应考虑整个X射线衍射曲线，因为聚合物X射线衍射曲线的非晶态衍射晕环（漫散峰）极大处位置、峰的形状也是反映材料结构特征的信息，用这个峰位2?角所求出的d值，通常对应着结构中的分子链（原子或原子团）的统计平均间距。 ; 物相分析原理： 将实验测定的衍射花样与已知标准物质的衍射花样比较，从而判定未知物相。 混合试样物相的 X 射线衍射花样是各个单独物相衍射花样的简单迭加，根据这一原理，就有可能把混合物物相的各个物相分析出来。 ;1. 物相标准衍射图谱（花样）的获取：1) 1938年，J.D.Hanawalt等就开始收集并摄取各种已知物质的衍射花样，将这些衍射数据进行科学分析整理、分类。2) 1942年，美国材料试验协会ASTM整理出版了最早的一套晶体物质衍射数据标准卡，共计1300张，称之为ASTM卡。;3) 1969年，组建了“粉末衍射标准联合委员会”（The Joint Committee on Powder Diffraction Standards，JCPDS），专门负责收集、校订各种物质的衍射数据，并将这些数据统一分类和编号，编制成卡片出版。这些卡片，即被称为PDF卡（The Powder Diffraction File），有时也称其为JCPDS卡片。 目前，这些PDF卡已有好几万张之多，而且，为便于查找，还出版了集中检索手册。 ;2. PDF卡片;（1）1a，1b，1c区域为从衍射图的透射区（2θ＜90o＝中选出的三条最强线的面间距。1d为衍射图中出现的最大面间距。（1）1a，1b，1c区域为从衍射图的透射区（2θ＜90o＝中选出的三条最强线的面间距。1d为衍射图中出现的最大面间距。 （2）2a，2b，2c，2d区间中所列的是（1）区域中四条衍射线的相对强度。最强线为100，当最强线的强度比其余线小强度高很多时，有时也会将最强线强度定为大于100。;（3）第三区间列出了所获实验数据时的实验条件。Rad 所用X射线的种类（CuKα,FeKα…）λ0 X射线的波长（?）Filter 为滤波片物质名。当用单色器时，注明“Mono”Dia 为照相机镜头直径，当相机为非圆筒形时，注明相机名称Cut off. 为相机所测得的最大面间距；Coll. 为狭缝或光阑尺寸；I/I1 为测量衍射线相对强度的方法 （衍射仪法—Diffractometer，测微光度计法— Microphotometer，目测法—Visual）；dcorr abs？ 所测d值的吸收矫正（No未矫正，Yes矫正）；Ref. 说明底3，9区域中所列资源的出处。;（4）第4区间为被测物相晶体学数据： sys. 物相所属晶系； S·G. 物相所属空间群； a0，b0，c0 物相晶体晶格常数，A= a0/b0 , B= c0/b0轴率比；α，β，γ 物相晶体的 晶轴夹角； Z. 晶胞中所含物质化学式的分子数； Ref. 第四区域数据的出处。;;（6）第 6 区间为物相的其他资料和数据。 包括试样来源，化学分析数据，升华点（S-P），分解温度（D-T），转变点（T-P），按处理条件以及获得衍射数据时的温度等。 ;（7）第7区间是该物相的化学式及英文名称 有时在化学式后附有阿拉伯数字及英文大写字母，其阿拉伯数表示该物相晶胞中原子数，而大写英文字母则代表16种布拉维点阵：C—简单立方；B—体心立方；F—面心立方；T—简单四方；U—体心四方；R—简单三方；H—简单六方；O—简单正交；P—体心正交；Q—底心正交；S—面心正交；M—简单单斜；N—底心单斜；E—简单正斜。;（8）第8区为该物相矿物学名称或俗名 某些有机物还在名称上方列出了其结构式或“点”式（”dot” formula）而名称上有圆括号，则表示该物相为人工合成。此外，在第8区还会有下列标记：☆ 表示该卡片所列数据