第六章 X射线物相分析6-1 物相定性分析6-2 物相定量分析.ppt

第六章 X射线物相分析 §6－1 物相定性分析 §6－2 物相定量分析 §6－3 X射线物相分析特点及适用范围 ; ? 每一种结晶物质各自都有自己独特的化学组成和晶体结构，没有任何两种结晶物质它们的晶胞大小、质点的种类和质点在晶胞中的排列方式是完全一致的。因此，当X射线通过晶体时，每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样，它们的特征可以用各个衍射面网的面间距d和衍射线的相对强度I相来表征。其中d值与晶胞的大小和形状有关，相对强度则与质点的种类和其在晶胞中的位置有关。所以可根据它们来鉴别物相。物相分析包括物相定性和物相定量分析两部分内容。;　　粉末衍射卡也简称JCPDS　国际粉未衍射标准联合会（the Joint committee on Powder Diffraction Standards）卡，该联合会每年出版一组有机物质和一组无机物质的粉未射卡片，第张卡片上记录了一种物质的衍射数据和结晶学据。到2003年初，已出版了65 组，包括有机和无机物质。现在已可以通过光盘进行检索。;结构分析工作者需要一个粉末衍射图数据库，并已建立了衍射数据国际中心（International Center for Diffraction Data，ICDD），每年出版一期粉末衍射卡片集（PDF）。ICDD 是由一些国际科学组织资助的非盈利性组织，在历史上，这个组织是通过与美国国家标准局（现在叫N.I.S.T.）和一些其他实验室联合主办测定粉末衍射图的。不过，在粉末衍射卡片集上发表的大多数衍射图是从文献论文中得到的。论文中的衍射图由编辑人员评估，挑选后以书的形式出版，或编成计算机格式（例如，CD-ROM）出版。每年大约有2000 个新的衍射图分组发表在数据库中。;§6－1 物相定性分析 ;1．JCPDS卡片; JCPDS 粉末X 射线衍射数据汇编（PDF）是一种索引类工具书。索引分为按字母顺序索引和d 值索引两大类。 字母顺序索引是按化合物英文名称第一个字母的顺序排列的。字母索引有无机物名称索引、有机物名称索引、矿物名称索引等。 d值索引是按各物质粉末衍射线d值大小排列的。首先是以第一条衍射线d值大小分组，例如，以10.00 以上为一组，以8.00-9.99 为一组等。同一组中再按第二个d值大小次序排列。每条索引都列出了按大小次序排列的8个d值（相应与粉末衍射图中8条最强的衍射线） ;JCPDS卡片的形式;请同学们看书P59;JCPDS 卡片可以提供比索引上列出的更多的物质粉末衍射方面的信息。卡片左上方的数字是卡片的分类序号，即组号和卡片号，与PDF 索引中的分类号一致。大部分卡片右上角有一个表示数据品质的符号：★五角星表示卡片数据高度可靠，如有字母i，则表示已指标化及估计强度，如有字母O，则表示该套数据可靠性较差，字母C，则表示表中衍射数据来自单晶X 射线结构分析计算。空白表示品位未确定。此外，卡片中除了列出试样的化学式和名称、衍射条件（如靶材、X 射线波长、滤光器）、结晶学数据、光学及其他物理性质数据等，最重要的是每张卡片都给出了衍射指数、d值及相应的衍射强度。其中最强的衍射线的强度为100，其他衍射线以此为标准换算出相应的强度。; 在氯化钠ICDD衍射数据卡（5组第628号卡片）上出现的是： （1）组号和卡片号； （2 ）三个最强的衍射线； （3 ）具有最低衍射角的衍射线位置和强度； （4 ）化学式和物质名称； （5 ）所用衍射方法及相关资料； （6 ）晶体学数据； （7 ）光学及其他数据； （8 ）与样品有关的资料； （9）衍射数据。衍射强度表示为I1的百分数，I1是衍射图上最强衍射线的强度。;2．定性相鉴定;3．定性物相鉴定过程中应注意的问题;① d比I相对重要;② 低角度线比高角度线重要;④ 要重视特征线;⑤ 做定性分析中，了解试样来源、化学成分、物理性质;⑥ 不要过于迷信卡片上的数据，特别是早年的资料 ，注意资料的可靠性。;最后应注意的问题：;§6－2 物相定量分析;1．定量分析基本公式 2．直接对比法（单线条法） 3．内标准法 4．基体清洗法（K值法） 5．任意内标法 6．绝热法（自清洗法） ;定量分析的基本公式;外标法; 式说明，混合物试样中j 相的某一衍射线的强度，与纯j 相试样的同一衍射线条强度之比，等于j 相在混合物中的质量分数。例如，当测出混合物中j相的某衍射线的强度为标样同一衍射线强度的50%时，则j 相在混合物中的质量分数为50%。但是，影响强度的因素比较复杂，常常偏离式的线性关系。;如果混合物由两相组成，它们的质量吸收系数不相等，则(5-49)式变成：;内标法;假如在每次实验中保持ωs不变，则(1-ωs)