x射线物相分析教案.pptx

会计学1x射线物相分析射线物相分析第一节第一节 引言引言第1页/共98页n n常规化学成分分析常规化学成分分析常规化学成分分析常规化学成分分析:（如光谱、（如光谱、X X荧光、电子探针分析等）是荧光、电子探针分析等）是对材料的对材料的元素组成定性和定量分析元素组成定性和定量分析元素组成定性和定量分析元素组成定性和定量分析。n n如：如：Fe:96.5Fe:96.5；C:0.4C:0.4；Ni:1.8Ni:1.8；Cr:0.8Cr:0.8 ；n n它它不能说明各元素存在的状态；不能说明各元素存在的状态；不能说明各元素存在的状态；不能说明各元素存在的状态；n n化学分析：化学分析：化学分析：化学分析：如如两种晶体物质混合物两种晶体物质混合物两种晶体物质混合物两种晶体物质混合物，分析有，分析有CaCa+、NaNa+、ClCl、S0S04 42 2，但不能确定究竟是哪两种晶体。，但不能确定究竟是哪两种晶体。n n金属材料：金属材料：金属材料：金属材料：碳钢：为碳钢：为Fe-CFe-C合金。合金。n n更要了解在各种条件下，究竟是由哪些更要了解在各种条件下，究竟是由哪些物相物相物相物相组成。组成。n n如：如：铁素体铁素体铁素体铁素体、渗碳体渗碳体渗碳体渗碳体、奥氏体奥氏体奥氏体奥氏体或或其他物相其他物相其他物相其他物相？引引引引 言言言言 （1 1）第2页/共98页引引引引 言言言言 （2 2）n n如：如：Al-TiAl-Ti复合材料：复合材料：复合材料：复合材料：有高温强度高、比重小、耐热等性能；有高温强度高、比重小、耐热等性能；n n化学分析：化学分析：化学分析：化学分析：TiTi和和AlAl元素；元素；n nX X射线衍射分析：射线衍射分析：射线衍射分析：射线衍射分析：可知可知TiAlTiAl，TiTi3 3A1A1，TiAlTiAl3 3等等中哪一化合物。中哪一化合物。n n物质同素异构体：物质同素异构体：物质同素异构体：物质同素异构体：其他方法不能区分；其他方法不能区分；n n如：如：AlAl2 2OO3 3各种结构已测定出的就有各种结构已测定出的就有1414种以上。种以上。n n可见：材料成分相同，在不同条件下，可由不同可见：材料成分相同，在不同条件下，可由不同 “相相相相”组组成，呈现出不同性能。成，呈现出不同性能。n n“相相相相”：由材料中各元素作用形成的，具有由材料中各元素作用形成的，具有同一聚集状态同一聚集状态同一聚集状态同一聚集状态、同一结构和性质同一结构和性质同一结构和性质同一结构和性质的的均匀组成均匀组成均匀组成均匀组成部分部分。第3页/共98页国家安全生产监督管理总局化学品登记中心国家安全生产监督管理总局化学品登记中心应急预案的编制步骤应急预案的编制步骤1.编制准备：编制准备：成立编写小组成立编写小组选择预案编制小组成员应考虑如下因素：选择预案编制小组成员应考虑如下因素：必须具有相应的工作能力、奉献精神和权力；必须具有相应的工作能力、奉献精神和权力；必须具备必要的专业技术知识；必须具备必要的专业技术知识；必须是预案编制过程各相关方的代表；必须是预案编制过程各相关方的代表；各成员必须目标一致、相互合作。各成员必须目标一致、相互合作。预案编制小组代表可来自以下职能部门：预案编制小组代表可来自以下职能部门：安全、环保、操作和生产、保卫、工程、技术服务、维修保养、医疗、环境、人事以及相关政府部门的代表。安全、环保、操作和生产、保卫、工程、技术服务、维修保养、医疗、环境、人事以及相关政府部门的代表。第4页/共98页国家安全生产监督管理总局化学品登记中心国家安全生产监督管理总局化学品登记中心危险辨识和风险评价危险辨识和风险评价 危险辨识：识别和描述危险源及其特点的过程，其要素包括危险辨识：识别和描述危险源及其特点的过程，其要素包括：源、事件、后果、概率：源、事件、后果、概率 原则：横向到边、纵向到底、不留死角原则：横向到边、纵向到底、不留死角 危险辨识的关键任务：危险辨识的关键任务：识别可能引发事故的材料、系统、生产过程或场所的特征；识别可能引发事故的材料、系统、生产过程或场所的特征；辨识可能出现的事故后果。辨识可能出现的事故后果。危险辨识方法：危险辨识方法：材料性质分析：毒性、燃烧性、爆炸性、稳定性以及活性反材料性质分析：毒性、燃烧性、爆炸性、稳定性以及活性反应性。应性。生产工艺和条件生产工艺和条件 安全评价和分析方法安全评价和分析方法 重大危险源辨识重大危险源辨识 利用经验利用经验第5页/共98页国家安全生产监督管理总局化学品登记中心国家安全生产监督管理总局化学品登记中心危险辨识内容包括以下几个方面：危险辨识内容包括以下几个方面：厂址和环境条件厂址和环境条件 厂区平面布置厂区平面布置 功能分区（生产、管理、辅助生产、生活区）布置；功能分区（生产、管理、辅助生产、生活区）布置；高温有害物质、噪声、辐射、易燃、易爆、危险品设施高温有害物质、噪声、辐射、易燃、易爆、危险品设施布置；工艺流程布置；建筑物布置；风向、安全距离、布置；工艺流程布置；建筑物布置；风向、安全距离、卫生防护距离等；卫生防护距离等；建（构）筑物建（构）筑物 辨识和分析建筑物的结构、防火、防爆、朝向、采光、辨识和分析建筑物的结构、防火、防爆、朝向、采光、运输通道以及生产辅助设施；运输通道以及生产辅助设施；第6页/共98页物相分析目的物相分析目的物相分析目的物相分析目的1.1.物相定性分析：物相定性分析：物相定性分析：物相定性分析：可鉴定材料是由那些可鉴定材料是由那些可鉴定材料是由那些可鉴定材料是由那些“相相相相”组成。组成。组成。组成。（单质相（单质相分析出来的是元素）。分析出来的是元素）。n n“相相相相”：有有单质相（纯元素）、化合物单质相（纯元素）、化合物单质相（纯元素）、化合物单质相（纯元素）、化合物和和固溶体固溶体固溶体固溶体等类别，等类别，2.2.物相定量分析：物相定量分析：物相定量分析：物相定量分析：确定各组成相确定各组成相确定各组成相确定各组成相含量，含量，含量，含量，以以体积分数体积分数体积分数体积分数或或质量分数质量分数质量分数质量分数表示表示。n n物相：物相：物相：物相：决定或影响材料性能重要因素，因而，决定或影响材料性能重要因素，因而，物相分析物相分析物相分析物相分析在在材料、冶金、化工、地质、医药等行业应用十分广泛。材料、冶金、化工、地质、医药等行业应用十分广泛。第7页/共98页物相分析基本原理（物相分析基本原理（物相分析基本原理（物相分析基本原理（1 1）n nX X射线衍射物相分析基本原理：射线衍射物相分析基本原理：射线衍射物相分析基本原理：射线衍射物相分析基本原理：1.1.各结晶物质均有特定晶体结构及参数，各结晶物质均有特定晶体结构及参数，各结晶物质均有特定晶体结构及参数，各结晶物质均有特定晶体结构及参数，如：如：点阵类型点阵类型点阵类型点阵类型、晶胞晶胞晶胞晶胞大小大小大小大小、单胞原子数单胞原子数单胞原子数单胞原子数和和原子在晶胞中的位置原子在晶胞中的位置原子在晶胞中的位置原子在晶胞中的位置等。等。n nX X射线衍射反映特定衍射花样射线衍射反映特定衍射花样（衍射位置（衍射位置（衍射位置（衍射位置、强度、强度、强度、强度 I I）。1.1.衍射位置（衍射位置（衍射位置（衍射位置（）：）：）：）：确定是什么物相，即确定是什么物相，即定性分析；定性分析；定性分析；定性分析；2.2.衍射强度（衍射强度（衍射强度（衍射强度（I I）：）：）：）：确定物相含量多少，即确定物相含量多少，即定量分析。定量分析。定量分析。定量分析。2.2.混合物或多相物质：混合物或多相物质：混合物或多相物质：混合物或多相物质：n n各相物质衍射花样各相物质衍射花样机械叠加、互不干扰；机械叠加、互不干扰；机械叠加、互不干扰；机械叠加、互不干扰；分析时，将其衍分析时，将其衍射花样区分开就行了。射花样区分开就行了。第8页/共98页物相分析基本原理（物相分析基本原理（物相分析基本原理（物相分析基本原理（2 2）第9页/共98页n n衍射花样：衍射花样：衍射花样：衍射花样：反映物相中元素化学结合态，是反映物相中元素化学结合态，是物相物相物相物相的的“指纹指纹指纹指纹”，反映各种物质的特征，成为鉴别物相的标志。反映各种物质的特征，成为鉴别物相的标志。n n聚合物材料：聚合物材料：聚合物材料：聚合物材料：还应考虑整个还应考虑整个X X射线衍射曲线。射线衍射曲线。n n因聚合物其因聚合物其X X射线衍射曲线的非晶态衍射晕环（漫散峰）极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；大处位置、峰的形状也是反映材料结构特征的信息；n n用衍射峰位用衍射峰位2 2 角求出的角求出的d d值，对应着结构中分子链（原子或值，对应着结构中分子链（原子或原子团）的统计平均间距。原子团）的统计平均间距。物相分析基本原理（物相分析基本原理（物相分析基本原理（物相分析基本原理（3 3）第10页/共98页物相分析基本原理（物相分析基本原理（物相分析基本原理（物相分析基本原理（4 4）n n物相定性分析：物相定性分析：物相定性分析：物相定性分析：1.1.若制备各种若制备各种标准单相物质，标准单相物质，标准单相物质，标准单相物质，经经X X射线衍射，得到射线衍射，得到标准衍射花标准衍射花标准衍射花标准衍射花样，样，样，样，并使之规范化和存档；并使之规范化和存档；2.2.分析时，将分析时，将待测物质衍射花样与标准衍射花样对比待测物质衍射花样与标准衍射花样对比待测物质衍射花样与标准衍射花样对比待测物质衍射花样与标准衍射花样对比，从中选，从中选出相同者，就可确定其组成相了。出相同者，就可确定其组成相了。定性分析实质：定性分析实质：定性分析实质：定性分析实质：花样采集、处理花样采集、处理花样采集、处理花样采集、处理和和查找、核对标准花样查找、核对标准花样查找、核对标准花样查找、核对标准花样。第11页/共98页第二节第二节 物相定性分物相定性分析析第12页/共98页一、粉末衍射卡片一、粉末衍射卡片一、粉末衍射卡片一、粉末衍射卡片PDFPDF卡片（卡片（卡片（卡片（1 1）n n衍射花样：衍射花样：衍射花样：衍射花样：不便保存和交流，且条件不同，花样形态各异，不便保存和交流，且条件不同，花样形态各异，因此，要有一个因此，要有一个国际通用的衍射花样标准。国际通用的衍射花样标准。国际通用的衍射花样标准。国际通用的衍射花样标准。n n花样标准：花样标准：花样标准：花样标准：应具有：应具有：1.1.反映晶体衍射本质；反映晶体衍射本质；反映晶体衍射本质；反映晶体衍射本质；2.2.不因试验条件而变化。不因试验条件而变化。不因试验条件而变化。不因试验条件而变化。标准数据：标准数据：标准数据：标准数据：即即衍射晶面间距衍射晶面间距衍射晶面间距衍射晶面间距d d 值值值值（2 2）和和衍射强度衍射强度衍射强度衍射强度 I I。因此，因此，将各标准物质衍射花样特征数字化，制成一张卡片或将各标准物质衍射花样特征数字化，制成一张卡片或将各标准物质衍射花样特征数字化，制成一张卡片或将各标准物质衍射花样特征数字化，制成一张卡片或存入计算机，存入计算机，存入计算机，存入计算机，并注明并注明物相名称、衍射物相名称、衍射物相名称、衍射物相名称、衍射 d d 值数列值数列值数列值数列和和强度强度强度强度 I I ，就是各标准物质的就是各标准物质的衍射卡片衍射卡片衍射卡片衍射卡片。第13页/共98页粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片PDFPDF卡片（卡片（卡片（卡片（2 2）n n19361936年，年，哈纳瓦特哈纳瓦特哈纳瓦特哈纳瓦特（）（）（）（）首创将各标准物质衍射花样特征数字首创将各标准物质衍射花样特征数字化，制成卡片，并提出了检索索引方法。化，制成卡片，并提出了检索索引方法。哈纳瓦特（）哈纳瓦特（）1938 年，又首先提出d-I数据卡片数据卡片，他和林恩林恩（）（）等人收集了1000 多种物质的衍射图，整理出d值、强度值、强度I/I1等数据，制成相应物相衍射数据卡片。第14页/共98页粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片PDFPDF卡片（卡片（卡片（卡片（3 3）n n19411941年，由年，由美国材料试验协会（美国材料试验协会（美国材料试验协会（美国材料试验协会（ASTMASTM）接管此工作，并由接管此工作，并由粉末衍射标准联合委员会粉末衍射标准联合委员会粉末衍射标准联合委员会粉末衍射标准联合委员会 （JCPDSJCPDS）着手出版化合物的卡着手出版化合物的卡片，称为片，称为ASTMASTM卡片。卡片。卡片。卡片。n n后来，由美、英一些机构组成后来，由美、英一些机构组成“粉末衍射法化学分析联合粉末衍射法化学分析联合粉末衍射法化学分析联合粉末衍射法化学分析联合委员会委员会委员会委员会”主持编辑，称为主持编辑，称为X X射线衍射数据卡片射线衍射数据卡片射线衍射数据卡片射线衍射数据卡片及及卡片索引卡片索引卡片索引卡片索引。n n19571957年，从第七组卡片始，改称年，从第七组卡片始，改称X X射线粉末数据文件射线粉末数据文件射线粉末数据文件射线粉末数据文件及及文件文件文件文件索引索引索引索引，并分为并分为有机物有机物有机物有机物和和无机物无机物无机物无机物卡片，且每年增加一组卡片。卡片，且每年增加一组卡片。第15页/共98页粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片PDFPDF卡片（卡片（卡片（卡片（4 4）n n19631963年，从第年，从第1313组起，将组起，将X X射线粉末数据文件射线粉末数据文件射线粉末数据文件射线粉末数据文件改名为改名为粉末衍粉末衍粉末衍粉末衍射文件射文件射文件射文件 (P Powder owder DDiffraction iffraction F File)ile)，简称简称PDFPDF，。n n19691969年，从第年，从第1414组始，由新成立的组始，由新成立的国际国际国际国际粉末衍射标准联合委粉末衍射标准联合委粉末衍射标准联合委粉末衍射标准联合委员会员会员会员会 （J Joint oint C Committee on ommittee on P Powder owder DDiffraction iffraction S Standardstandards 即即JCPDSJCPDS）主持）主持编辑和出版编辑和出版PDFPDF卡片卡片卡片卡片及其及其索引索引索引索引。n n19781978年，从第年，从第2727组始，又由组始，又由JCPDSJCPDS的的国际衍射数据中心国际衍射数据中心国际衍射数据中心国际衍射数据中心 （I International nternational C Centre for entre for DDiffraction iffraction DDataata，即即ICDDICDD）主持出版。）主持出版。n n19921992年，卡片统由年，卡片统由ICDDICDD出版，至出版，至19971997年，已有年，已有4747组，含组，含有有有有机机机机、无机无机无机无机物相约有物相约有6700067000张，并不断补充。张，并不断补充。第16页/共98页粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片PDFPDF卡片（卡片（卡片（卡片（5 5）n n目前，目前，粉末衍射文件粉末衍射文件粉末衍射文件粉末衍射文件（PDFPDF卡卡卡卡）是由）是由国际衍射数据中心国际衍射数据中心国际衍射数据中心国际衍射数据中心（ICDDICDD）编辑、发行，并改为编辑、发行，并改为CD-ROMCD-ROM电子版本电子版本电子版本电子版本。n nPDFPDF数据库：数据库：数据库：数据库：分成分成PDF-1PDF-1和和PDF-2PDF-2两种。两种。n nPDF-1PDF-1：存贮在硬磁盘上，内容为存贮在硬磁盘上，内容为d d，I/II/I1 1 以及以及物相名称化物相名称化物相名称化物相名称化学式学式学式学式等数据。等数据。n nPDF-2PDF-2：贮存在光盘贮存在光盘（CD-ROMCD-ROM）以表格形式提供化合物以表格形式提供化合物分子式、英文名称、晶系、空间群、面间距（分子式、英文名称、晶系、空间群、面间距（d d值）、相对值）、相对强度、晶胞参数和强度、晶胞参数和MillerMiller指数等内容。指数等内容。n n20032003版，版，版，版，共有共有157048157048个物相，其中无机物个物相，其中无机物133370133370个，有机物个，有机物2560925609个，实验谱个，实验谱9201192011个，计算谱个，计算谱5661456614个。每年不断扩充。个。每年不断扩充。第17页/共98页n nPDF-3PDF-3：是一个数字粉末衍射谱库。衍射不是以是一个数字粉末衍射谱库。衍射不是以d d和和I/II/I1 1值存储的，而是以小值存储的，而是以小2 2步长（如步长（如0.02020.0202）扫描的完整的数字粉末衍射谱。此库不大，至）扫描的完整的数字粉末衍射谱。此库不大，至20032003年只包年只包含含500500个物相。个物相。n nPDF-4 PDF-4：是：是：是：是ICDDICDD近年新推出的一种新式的关系数据库。近年新推出的一种新式的关系数据库。近年新推出的一种新式的关系数据库。近年新推出的一种新式的关系数据库。n nPDF-2PDF-2：是把数据按物相形成记录的（即把有关物相的所有数据都集中在一起，：是把数据按物相形成记录的（即把有关物相的所有数据都集中在一起，形成一个数据单位）。形成一个数据单位）。n nPDF-4PDF-4：是把所有数据按其类型（如衍射数据、分子式、是把所有数据按其类型（如衍射数据、分子式、d d值、空间群等）存值、空间群等）存于不同的数据表中。于不同的数据表中。n n此分类有此分类有3232种。在每类型下，可有数百子类。种。在每类型下，可有数百子类。n n这种数据库具有非常强的发掘数据的能力，成为做物相定性鉴定的这种数据库具有非常强的发掘数据的能力，成为做物相定性鉴定的第三代检第三代检第三代检第三代检索索索索/匹配匹配匹配匹配的基础。的基础。粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片PDFPDF卡片（卡片（卡片（卡片（6 6）第18页/共98页n nPDF-4PDF-4有多种不同的分类版本：有多种不同的分类版本：有多种不同的分类版本：有多种不同的分类版本：n nPDF-4/PDF-4/全文件全文件全文件全文件20032003：共有共有157048157048个物相，与个物相，与PDF-2PDF-2相同。相同。n nPDF-4/PDF-4/矿物矿物矿物矿物20032003：共有共有1753517535个矿物物相。其中个矿物物相。其中76477647个有参考强度比个有参考强度比 I/II/I1 1，这，这有利于做物相定量分析。有利于做物相定量分析。n nPDF-4/PDF-4/有机物有机物有机物有机物20032003：共有共有218194218194个有机物相和金属有机物相。其中个有机物相和金属有机物相。其中2438524385个是个是实验谱，实验谱，191468191468个由剑桥晶体学数据中心（个由剑桥晶体学数据中心（CCDCCCDC）的单晶数据计算得的粉末）的单晶数据计算得的粉末谱；其中大于谱；其中大于124900124900个具有参考强度比个具有参考强度比I/II/I1 1，有利于做定量物相分析。，有利于做定量物相分析。n nPDF-4/PDF-4/金属和合金金属和合金金属和合金金属和合金20022002：共有共有3610936109个金属或合金物相。其中个金属或合金物相。其中2098520985个有参考个有参考强度比强度比 I/II/I1 1 。n n PDF-4PDF-4各分库所含物相总数已超过各分库所含物相总数已超过350000350000个。个。粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片PDFPDF卡片（卡片（卡片（卡片（7 7）第19页/共98页粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片PDFPDF卡片组成（卡片组成（卡片组成（卡片组成（1 1）n n下图为下图为氯化钠晶体氯化钠晶体氯化钠晶体氯化钠晶体PDFPDF卡片卡片卡片卡片的内容构成的内容构成 PDF卡片的结构示意图 卡片序号卡片序号三强线三强线最大面间距最大面间距 物相的化学式及英文名称试验条件 晶体学数据 物相的物理性质试样来源、制备方式及化学分析数据 d值序列第20页/共98页粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片PDFPDF卡片组成（卡片组成（卡片组成（卡片组成（2 2）n n分析卡片时，要把握以下的关键性信息：分析卡片时，要把握以下的关键性信息：卡片序号：卡片序号：PDF卡片序号形式为：Xx x x x。符号“”前的数字表示 卡片的组号组号；符号“”后的数字表示 卡片在组内的序号组内的序号。如：40787 为第4组的第787号卡片。第21页/共98页粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片PDFPDF卡片组成（卡片组成（卡片组成（卡片组成（3 3）三强线：三强线：三强线：三强线：两种或两种以上物质的衍射线条中有一些位置相近两种或两种以上物质的衍射线条中有一些位置相近或相同，但或相同，但最强线最强线最强线最强线和和次强线次强线次强线次强线通常是不相同的。通常是不相同的。卡片序号三强线最大面间距三强线栏 将 d 值数列值数列中强度最高的三根线条（三强线）强度最高的三根线条（三强线）的面间距d和相对强度 I 提到卡片首位。三强线：三强线：能准确反映物质特征，受试验条件影响较小。最大面间距：最大面间距：为可能测到的最大面间距。最大面间距。第22页/共98页粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片PDFPDF卡片组成（卡片组成（卡片组成（卡片组成（4 4）物相化学式及英文名称：物相化学式及英文名称：物相化学式及英文名称：物相化学式及英文名称：化学式后数字及大写字母，以表示不同相。化学式后数字及大写字母，以表示不同相。其中：数字单胞原子数，英文字母点阵类型。其中：数字单胞原子数，英文字母点阵类型。C C简单立方；简单立方；B B体心立方；体心立方；F F面心立方；面心立方；。如（如（Er6F23Er6F23）116F116F：表示该化合物属面心立方点阵，单胞：表示该化合物属面心立方点阵，单胞中有中有116116个原子。个原子。右上角标号：“”数据可靠性高数据可靠性高；“i”经指标化及强度估计经指标化及强度估计，但不如有“”号者可靠；“”号可靠程度低可靠程度低；无符号者为一般；“C”衍射数据来自理论计算。衍射数据来自理论计算。第23页/共98页粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片PDFPDF卡片组成（卡片组成（卡片组成（卡片组成（5 5）试验条件试验条件试验条件试验条件:其中其中 Rad.Rad.：辐射种类（辐射种类（CuKCuK)；：为辐射波长（为辐射波长（）；）；FilterFilter：滤波片名称，如：滤波片名称，如：NiNi。Dia.Dia.：为相机直径；为相机直径；Cut offCut off：仪器所能测得的最大面间距；仪器所能测得的最大面间距；I II I1 1：测量线条相对强度方法测量线条相对强度方法（如（如C Calibrated alibrated S Strip-trip-强度标法强度标法强度标法强度标法；V Visual isual I Inspection-nspection-视觉估计法视觉估计法视觉估计法视觉估计法；DDiffractometer-iffractometer-衍射仪法衍射仪法衍射仪法衍射仪法）；I/II/Icorcor最强衍射峰强度与刚玉最强峰的比强度。最强衍射峰强度与刚玉最强峰的比强度。试验条件栏第24页/共98页粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片PDFPDF卡片组成（卡片组成（卡片组成（卡片组成（6 6）晶体学数据晶体学数据晶体学数据晶体学数据：其中其中 SysSys晶系；如：晶系；如：CubicCubic：立方晶系。立方晶系。立方晶系。立方晶系。S.G.S.G.空间群符号；空间群符号；a a0 0、b b0 0、c c0 0单胞点阵常数；单胞点阵常数；A=aA=a0/0/b b0 0，C C=c c0/0/b b0 0 轴比；轴比；、：晶胞轴间夹角；晶胞轴间夹角；Z Z Z Z：元素指单胞中的原子数；化合物是指单胞中的分子数目。元素指单胞中的原子数；化合物是指单胞中的分子数目。DxDx 根据根据X X射线测量的密度射线测量的密度 晶体学数据栏第25页/共98页粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片PDFPDF卡片组成（卡片组成（卡片组成（卡片组成（7 7）物相的物理性质：物相的物理性质：物相的物理性质：物相的物理性质：其中其中 、折射率；折射率；Sign.Sign.光学性质的正光学性质的正(+)(+)负负()；2V2V光轴间的夹角；光轴间的夹角；DD实测密度（若由实测密度（若由X X射线法测定，则表以射线法测定，则表以DxDx）；）；mpmp熔点；熔点；ColorColor颜色，如颜色，如Colorless Colorless 无色无色。物相的物理性质栏第26页/共98页粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片PDFPDF卡片组成（卡片组成（卡片组成（卡片组成（8 8）备注栏：备注栏：备注栏：备注栏：包括试样来源、制备方式及化学分析数据。包括试样来源、制备方式及化学分析数据。此外，如分解温度（此外，如分解温度（D.FD.F）、转变点（）、转变点（T.PT.P）、摄照温度、热）、摄照温度、热处理、卡片的更正信息等说明，也列入此栏。处理、卡片的更正信息等说明，也列入此栏。试样来源、制备方式及化学分析数据第27页/共98页粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片粉末衍射卡片PDFPDF卡片组成（卡片组成（卡片组成（卡片组成（9 9）d d 值序列：值序列：值序列：值序列：按衍射位置先后顺序排列按衍射位置先后顺序排列的的 晶面间距晶面间距 d d 值序列值序列值序列值序列，相对强度相对强度相对强度相对强度 I II I1 1及及及及 干涉指数干涉指数干涉指数干涉指数（hklhkl）。d值序列第28页/共98页二、二、二、二、PDFPDF卡片的索引卡片的索引卡片的索引卡片的索引 n n卡片索引手册：卡片索引手册：卡片索引手册：卡片索引手册：欲快速地从几万张卡片中找到所需的一张，欲快速地从几万张卡片中找到所需的一张，须建立一套科学的、简洁的须建立一套科学的、简洁的索引索引索引索引工具书。工具书。n n卡片索引：卡片索引：卡片索引：卡片索引：有多种，可分为有多种，可分为两类：两类：两类：两类：1.1.以以以以物质名称物质名称物质名称物质名称为索引为索引为索引为索引（即字母索引）（即字母索引）（即字母索引）（即字母索引）如：如：如：如：化学名索引、矿物名索引。化学名索引、矿物名索引。化学名索引、矿物名索引。化学名索引、矿物名索引。2.2.以以以以d d值数列值数列值数列值数列为索引为索引为索引为索引（数值索引）（数值索引）（数值索引）（数值索引）。如：如：如：如：哈纳瓦特索引哈纳瓦特索引哈纳瓦特索引哈纳瓦特索引（哈氏索引）（哈氏索引）（哈氏索引）（哈氏索引）、芬克、芬克、芬克、芬克（FinkFink）索引；索引；索引；索引；n n当不知所测物质为何物时，用数值索引较为方便。当不知所测物质为何物时，用数值索引较为方便。第29页/共98页 （一）、数值索引（一）、数值索引（一）、数值索引（一）、数值索引（1 1）n n 哈氏索引：哈氏索引：哈氏索引：哈氏索引：将每一种物质的数据在索引中占一行，依次将每一种物质的数据在索引中占一行，依次为：为：8 8条强线的晶面间距条强线的晶面间距条强线的晶面间距条强线的晶面间距及其及其相对强度相对强度相对强度相对强度（用数字表示）、（用数字表示）、化化化化学式学式学式学式、卡片序号卡片序号卡片序号卡片序号、显微检索序号显微检索序号显微检索序号显微检索序号。如下：。如下：哈氏索引样式8条强线的条强线的晶面间距晶面间距和和相对强度相对强度化学式化学式卡片序号卡片序号第30页/共98页 （一）、数值索引（一）、数值索引（一）、数值索引（一）、数值索引（2 2）n n哈氏索引：哈氏索引：哈氏索引：哈氏索引：以以三强线三强线三强线三强线 d d 值来值来值来值来区分各物质，区分各物质，列出列出列出列出 8 8 强线强线强线强线d d 值值值值，并并以以三强线三强线三强线三强线 d d 值序列值序列值序列值序列排序。排序。n n每种物质在索引中出现三次，每种物质在索引中出现三次，每种物质在索引中出现三次，每种物质在索引中出现三次，按三强线的排列组合如：按三强线的排列组合如：d d1 1 d d2 2 d d3 3 d d4 4 d d5 5；d d2 2 d d3 3 d dl l d d4 4 d d5 5；d d3 3 d d2 2 d dl l d d4 4 d d5 5，这可增加寻找到所需卡片的机率。，这可增加寻找到所需卡片的机率。哈氏索引样式第31页/共98页 （一）、数值索引（一）、数值索引（一）、数值索引（一）、数值索引（3 3）n n每行前端每行前端符号符号符号符号“i”i”、“”、“”“”、“C”C”：卡片卡片可可可可靠性符号靠性符号靠性符号靠性符号。n nd d 值下脚标：值下脚标：值下脚标：值下脚标：衍射线衍射线相对强度相对强度相对强度相对强度，x x100100、7 77070等。等。哈氏索引样式第32页/共98页 （一）、数值索引（一）、数值索引（一）、数值索引（一）、数值索引（4 4）n n哈氏索引的编制：哈氏索引的编制：哈氏索引的编制：哈氏索引的编制：按三强线第一个按三强线第一个 d d 值递减顺序：分值递减顺序：分5151个组。个组。每小组第一个每小组第一个d d值变化范围：标注在索引页书眉上，以便值变化范围：标注在索引页书眉上，以便查询。查询。芬克无机数值索引：芬克无机数值索引：芬克无机数值索引：芬克无机数值索引：与与哈氏索引哈氏索引哈氏索引哈氏索引相似，相似，不同之处：以不同之处：以不同之处：以不同之处：以8 8条线条线条线条线 d d 值循环排列。值循环排列。值循环排列。值循环排列。每种物质在索引中可每种物质在索引中可出现出现 8 8 次。次。芬克无机数值索引：芬克无机数值索引：芬克无机数值索引：芬克无机数值索引：不出现化学式，而是英文化学名称。不出现化学式，而是英文化学名称。第33页/共98页 （二）、戴维无机字母索引（二）、戴维无机字母索引（二）、戴维无机字母索引（二）、戴维无机字母索引 n n戴维戴维戴维戴维（DaveyDavey）无机字母索引：无机字母索引：无机字母索引：无机字母索引：以以英文名称字母顺序排列英文名称字母顺序排列英文名称字母顺序排列英文名称字母顺序排列。索引中每种物质也占一行，依次为索引中每种物质也占一行，依次为物质的英文名称物质的英文名称物质的英文名称物质的英文名称、化学化学化学化学式式式式、三强线三强线三强线三强线 d d 值值值值及及相对强度相对强度相对强度相对强度、卡片序号卡片序号卡片序号卡片序号等。等。n n若若已知物相已知物相已知物相已知物相或或可能物相可能物相可能物相可能物相的英文名称，可检索戴维字母索引，的英文名称，可检索戴维字母索引，查出该查出该物相衍射数据。物相衍射数据。物相衍射数据。物相衍射数据。n n如：如：Cu-MoCu-Mo氧化物，可查氧化物，可查CopperCopper打头的索引，结果如下：打头的索引，结果如下：戴维（Davey）无机字母索引样式第34页/共98页例：刚玉例：刚玉例：刚玉例：刚玉(Al(Al2 2OO3 3)的卡片索引的卡片索引的卡片索引的卡片索引n n哈氏：哈氏：2.09x 2.559 1.608 3.488 1.375 1.745 2.09x 2.559 1.608 3.488 1.375 1.745 2.384 1.403 Al2.384 1.403 Al2 2OO3 3 10-173 10-173n n芬克：芬克：3.488 2.559 2.384 2.09x 1.745 1.608 3.488 2.559 2.384 2.09x 1.745 1.608 1.403 1.375 Al1.403 1.375 Al2 2OO3 3 10-173 10-173n n字母：字母：Aluminum OxideAluminum Oxide：/Corundum Syn /Corundum Syn AlAl2 2OO3 3 2.09x 2.559 1.608 10-173 2.09x 2.559 1.608 10-173第35页/共98页第36页/共98页三、物相定性分析过程三、物相定性分析过程第37页/共98页一、物相定性分析的基本过程（一、物相定性分析的基本过程（一、物相定性分析的基本过程（一、物相定性分析的基本过程（1 1）1.1.制备待测样品。制备待测样品。制备待测样品。制备待测样品。待测样：必须待测样：必须无择优取向或最小无择优取向或最小无择优取向或最小无择优取向或最小，且，且晶粒要细小。晶粒要细小。晶粒要细小。晶粒要细小。择优取向：择优取向：择优取向：择优取向：使衍射线相对强度明显地与正常值不同；使衍射线相对强度明显地与正常值不同；使衍射线相对强度明显地与正常值不同；使衍射线相对强度明显地与正常值不同；2.2.选择合适辐射，使荧光辐射最低，得到衍射线数目要多。选择合适辐射，使荧光辐射最低，得到衍射线数目要多。选择合适辐射，使荧光辐射最低，得到衍射线数目要多。选择合适辐射，使荧光辐射最低，得到衍射线数目要多。n n复杂化合物：复杂化合物：复杂化合物：复杂化合物：因因衍射线密，难分辨，可用衍射线密，难分辨，可用长波长长波长长波长长波长X X射线射线射线射线，如：，如：CuCu（0.15418nm0.15418nm）、FeFe、CoCo和和Ni Ni 等辐射。等辐射。3.3.用用用用衍射法衍射法衍射法衍射法或或或或照相法照相法照相法照相法获得待测样品的衍射花样（衍射图）。获得待测样品的衍射花样（衍射图）。获得待测样品的衍射花样（衍射图）。获得待测样品的衍射花样（衍射图）。第38页/共98页一、物相定性分析的基本程序（一、物相定性分析的基本程序（一、物相定性分析的基本程序（一、物相定性分析的基本程序（2 2）4.4.从衍射花样或衍射图中，测量衍射峰位（从衍射花样或衍射图中，测量衍射峰位（从衍射花样或衍射图中，测量衍射峰位（从衍射花样或衍射图中，测量衍射峰位（22）、算出）、算出）、算出）、算出d d值及值及值及值及相对强度相对强度相对强度相对强度 I II I1 1 （I I1 1 为最强线强度）。为最强线强度）。为最强线强度）。为最强线强度）。n n照相法：照相法：照相法：照相法：衍射线相对强度用目测估计，分为五级（很强、衍射线相对强度用目测估计，分为五级（很强、强、中、弱、很弱），很强定为强、中、弱、很弱），很强定为100100，很弱定为，很弱定为1010或者或者5 5，或，或用用100100、9090、1010的十个等级，求相对强度的十个等级，求相对强度I II Il l。n n衍射仪法：衍射仪法：衍射仪法：衍射仪法：以以I I2 2 曲线峰位曲线峰位（22）求得求得 d d 值，以曲线峰高值，以曲线峰高或积分面积得相对强度或积分面积得相对强度I II Il l，由微机可直接读出。，由微机可直接读出。第39页/共98页一、物相定性分析的基本程序（一、物相定性分析的基本程序（一、物相定性分析的基本程序（一、物相定性分析的基本程序（3 3）5.5.检索检索检索检索PDFPDF卡片：卡片：卡片：卡片：物相均为未知时，用数值物相均为未