第5节 X射线衍射物相分析.ppt

X射线衍射分析 常用的XRD定量分析方法 1、直接对比法——很少使用 2、外标法 3、内标法 4、K值法——较为简便 各种方法都是将待测相的某条衍射线的强度，与标准物质某条衍射线的强度相比而求解。 定标曲线： 在固定实验条件下，制备一些待测相含量已知的标准试样，测出Ij / (Ij) 0与该相含量W的关系曲线。 * * 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。  注意：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。 定性分析－确定被测样品中含有什么物相。 定量分析－多相共存时，各组成相含量是多少。 第五节 物相分析 不同温度煅烧高岭石的X射线衍射曲线 3.5 X射线物相分析 1、定性相分析原理 定性相分析是根据晶体对X射线的衍射特征即衍射线的方向及强度来达到鉴定结晶物质的。原因：1）每种结晶物质都有其独特的化学组成和晶体结构。2）每种结晶物质都有其独特的衍射花样（d、θ和I）; 具体表现在衍射线条数、位置及其强度上，如同指 纹，反应每种物质的特征。 3）多种结晶状物质混合或共生，它们的衍射花样也只 是简单叠加，互不干扰，相互独立。（混合物物相 分析）。 一、定性相分析 定性相分析原理： 将实验测定的衍射花样与已知标准物质的衍射图谱比较，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。 3.5 X射线物相分析 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” 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。 3.5 X射线物相分析 2、标准物相衍射图谱（PDF卡）： (1)1a,1b,1c三数据为三条最强衍射线对应的面网间距,1d为最大面间距； (2)2a,2b,2c,2d为上述各衍射线的相对强度，其中最强线的强度为100； (3)实验条件 辐射光源 波长 滤波片 相机直径 所用仪器可测最大面间距 测量相对强度的方法 数据来源 (4)结晶学数据 晶系 空间群 晶格常数 轴率 A=a0/b0 C=c0/b0 轴角 单位晶胞内“分子”数 数据来源 (5)光学性质 折射率 光学正负性 光轴角 密度 熔点 颜色 数据来源 (6)相关其它资料 样品来源、制备方法、升华温度、分解温度等 (7)物相名称 (8)物相的化学式与数据可靠性 可靠性高-? 良好-i 一般-空白 较差-O 计算得到-C (9)全部衍 射数据 （10）卡片 编号 3. PDF卡片索引及检索方法PDF卡片的索引： 字顺索引（Alphabetical Index）  哈那瓦特索引（Hanawalt Index ） 芬克索引（Fink Index） 3.5 X射线物相分析 字顺索引（Alphabetical Index） 该索引是按物相英文名称的字母顺序排列。在每种物相名称的后面，列出化学分子式，三根最强线的d值和相对强度数据，以及该物相的粉末衍射PDF卡号。由此，若已知物相的名称或化学式，用字母能利用此索引方便地查到该物相的PDF卡号。 3.5 X射线物相分析 哈那瓦特索引（Hanawalt Index ） 该索引是按强衍射线的d值排列。选择物相八条强线，用最强三条线d值进行组合排列，同时列出其余五强线d值，相对强度、化学式和PDF卡号。整个索引将d值第1排列按大小划分为51组，每一组的d 值范围均列在索引中。在每一组中其d 值排列一般是，第1个d值按大小排列后，再按大小排列第2个d值，最后按大小排列第3个d值。 3.5 X射线物相分析 芬克索引（Fink Index） 由于各物相的衍射线会产生重叠，强度数据不可靠，而且，由于试样对X射线的吸收及晶粒的择优取向，导致衍射线强度改变，