X射線分析定性分析課件

1、X射線物相分析1分析原理晶體物質(zhì)，都具有特定的化學組成和晶體結(jié)構(gòu)，它包括：晶體結(jié)構(gòu)類型晶胞大小晶胞中原子、離子或分子數(shù)目種類以及它們所在的位置等 沒有任何兩種結(jié)晶物質(zhì)，它們的晶胞大小、質(zhì)點的種類和質(zhì)點在晶胞中的排列方式是完全一致的。因此，當一定波長的X射線通過晶體時，每一種結(jié)晶物質(zhì)都有自己獨特的衍射花樣，它們的特征可以用d和I/I1來表征。2X射線衍射圖特征1)d值 與晶胞的形狀和大小有關(guān),由晶體結(jié)構(gòu)決定.2)衍射線的數(shù)目:晶體結(jié)構(gòu)決定,還與衍射條件有關(guān)(、含量），定性分析3）強度：晶體結(jié)構(gòu)，衍射條件積分強度（面積）定量分析相對強度定性分析4）指數(shù)hkl與結(jié)構(gòu)有關(guān)5）峰位（）定性、定量、結(jié)構(gòu)分

2、析用6）衍射線的形狀用半高寬表示，與晶體的完整程度和晶粒大小有關(guān)，用來測定晶格畸變和晶粒大小。d值是晶體結(jié)構(gòu)決定的,不受實驗條件影響,準確可靠可直接鑒定物相,僅適合于結(jié)晶物質(zhì)345PDF卡片及索引 1938年，Hanawalt J.D.等首先發(fā)起，以d-I數(shù)據(jù)組代替衍射花樣，制備衍射卡片的工作，并收集了上千種已知物質(zhì)的衍射數(shù)據(jù)。 1942年,美國材料實驗協(xié)會ASTM-The American Society for Testing Materials出版約1300張衍射數(shù)據(jù)卡片，稱為ASTM卡片。1956年達6000張。1959年，用衍射儀進行校正。1963年共出版13集，以后每年出版一集。從

3、1969年起，由美國試驗協(xié)會和英國、法國、加拿大等國家共同組成了名為“粉末衍射數(shù)據(jù)標準聯(lián)合委員會”:JCPDS-The Joint Committee on Powder Diffraction Standards國際機構(gòu)，專門負責收集、整理出版各種物相的標準卡片，稱為PDF(Powder Diffraction File)卡片 7粉末衍射卡片-PDF卡片 區(qū) 該物相的X射線衍射花樣中可能測到的最大面間距及相對強度。 區(qū)卡片序號，其形式為-。符號“-”前面的數(shù)字表示卡片的組號，后面的數(shù)字表示卡片在組內(nèi)的序號，如5-628。最近已出版到第43組。 區(qū)三強線。兩種或兩種以上的物質(zhì)的衍射線條中有一些

4、位置相近或相同，但最強線和次強線通常是不相同的，據(jù)此，哈納瓦爾特將d值數(shù)列中強度最高的三條線（三強線）的面間距和相對強度提到卡片的首位。它們受試驗條件影響較小，能準確反映物質(zhì)特征。 區(qū)物相的化學式及英文名稱。在化學式之后常有數(shù)字及大寫字母，其中數(shù)字表示單胞中的原子數(shù)，英文字母表示布拉格點陣類型。右上角標號的含義：“”表示數(shù)據(jù)可靠性高；“i”表示數(shù)據(jù)經(jīng)過指標化及強度估計，但可靠性不如帶“”號者；“”表示可靠程度低；“C”表示衍射花樣數(shù)據(jù)來自計算；無符號者的可靠程度一般。 區(qū)試驗條件，包括：Rad.靶材及射線類型；X射線的波長，單位為埃；Filter濾波片名稱；Dia.圓柱相機直徑；Cut off

5、該設(shè)備所能測得的最大面間距；Coll.光闌狹縫的寬度或圓孔的尺寸；I/I0測量線條相對強度的方法（如Calibrated strip 強度標法；Visual inspection 視覺估計法；Geiger counter diffractometer 蓋革計數(shù)器衍射儀法）；Dcorr，abs？所測d值是否經(jīng)過吸收校正。 區(qū)晶體學數(shù)據(jù)， 、 區(qū)物相的物理性質(zhì)，內(nèi)容包括折射率；Sign光學性質(zhì)的正負；2V光軸間的夾角；D密度（Dx為X射線法測定的密度）；mp熔點；Color顏色。 區(qū)試樣來源、制備方式及化學分析數(shù)據(jù)。此外，如分解溫度（D.F）、轉(zhuǎn)變點（T.P）、攝照溫度、熱處理、卡片更正等補充信息

6、。 區(qū)d值序列。按衍射位置的先后順序排列的晶面間距d值序列、相對強度I/I0和干涉指數(shù)。本分區(qū)常出現(xiàn)一些具有不同含義的字母，它們?yōu)椋篵寬線或漫散線；d雙線；n不是所有的資料上都有的線；nc與晶胞參數(shù)不符的線；ni用晶胞參數(shù)不能指數(shù)化的線；np空間群不允許的指數(shù)；因線存在或重疊而使強度不可靠的線；fr痕跡線；+可能是另一指數(shù)。810粉末衍射卡片索引 哈那瓦爾特(Hanawalt)索引Powder Diffraction File Search Manual Hanawalt Method Inorganic, 是一種按d值編排的數(shù)字索引，是鑒定未知物物相時主要使用的索引。芬克(Fink)索引Fi

7、nk Inorganic Index to the Powder Diffraction File,也是一種按d值編排的索引，但其編排原則與哈氏索引有所不同。它主要是為強度失真的衍射花樣和具有擇優(yōu)取向的衍射花樣設(shè)計的。字母索引（Alphabetical Index) 按礦物英文名稱的字母順序排列。只有三條最強線。名稱后面注有“syn”-synthetic者為人造礦物。 11字母索引（Alphabetical Index)12141517X射線物相分析-定性鑒定單一物相的鑒定 將所得某一結(jié)晶物質(zhì)之衍射數(shù)據(jù)(或圖譜)d和I/I1值與標準物質(zhì)之衍射數(shù)據(jù)(或圖譜)進行對比，如果兩者能夠吻合，就表明試樣與該標準物質(zhì)是同一種物相，從而作出鑒定。 混合物相的鑒定 如果在試樣中存在兩種以上不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)時，每種物質(zhì)所特有的衍射花樣不變，多相試樣的衍射花樣只是由它包含物質(zhì)的衍射花樣機械疊加而成。18基本原則:先了解樣品來源,制備工藝,化學成分,估計可能物相,按字母索引去查.19物性定性分析應(yīng)注意的事項 d值比I/I1更為重要,比對時d值須相當符合,一般只