(1.8.1)--1.7X射线衍射物相定性分析.pdf

《(1.8.1)--1.7X射线衍射物相定性分析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(1.8.1)--1.7X射线衍射物相定性分析.pdf（17页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1.7 1.7 X X射线衍射物相定性分析射线衍射物相定性分析 重点：重点：XRDXRD物相定性分析原理与方法物相定性分析原理与方法 XRDXRD物相分析的特点及应用范围物相分析的特点及应用范围 标准衍射数据资料简介标准衍射数据资料简介 粉末衍射卡粉末衍射卡 粉末衍射卡索引粉末衍射卡索引 字母序索引字母序索引（Alphabetical IndexAlphabetical Index）哈那瓦尔特索引哈那瓦尔特索引（Hanawalt IndexHanawalt Index）芬克索引（芬克索引（Fink IndexFink Index）物相分析方法及步骤物相分析方法及步骤 X X射线物相分析原理：射

2、线物相分析原理：当当X X射射线线通通过过晶晶体体时时，每每一一种种结结晶晶物物质质都都有有自自己己独独特特的的衍衍射射花花样样，它它们们的的特特征征可可以以用用各各个个衍衍射射面面网网的的面面间间距距d d和和衍衍射射线线的的相相对对强强度度I I相相来来表表征征。其其中中d d值值与与晶晶胞胞的的大大小小和和形形状状有有关关，相相对对强强度度与与质质点点的的种种类类及及其其在在晶晶胞胞中中的的位位置置有有关关。任任何何一一种种结结晶晶物物质质的的衍衍射射数数据据d d和和I I都都是是晶晶体体结结构构的的必必然反映，可以根据它们来鉴定物相。然反映，可以根据它们来鉴定物相。X X射线物相分析

3、方法：射线物相分析方法：用用一一定定的的实实验验方方法法获获得得待待测测试试样样的的衍衍射射花花样样，计计算算并并列列出出衍衍射射花花样样中中各各衍衍射射线线的的d d值值及及相相对对强强度度，参参考考对对比比已已知的知的X X射线粉末衍射卡片鉴定出试样的物相。射线粉末衍射卡片鉴定出试样的物相。X X射线衍射物相定性分析原理与方法射线衍射物相定性分析原理与方法 I相相原子种类，原子位置原子种类，原子位置面间距面间距d晶胞形状，尺寸晶胞形状，尺寸X X射线物相分析特点：射线物相分析特点：鉴定可靠，因鉴定可靠，因d d值精确、稳定；值精确、稳定；直接鉴定出物相，并确定物相的化合形式；直接鉴定出物相

4、，并确定物相的化合形式；需要样品少，不受晶粒大小的限制；需要样品少，不受晶粒大小的限制；不损耗样品，不损耗样品，可重复使用可重复使用 晶体结构相同、晶胞参数相近的物相，有相似的衍晶体结构相同、晶胞参数相近的物相，有相似的衍射花样；射花样；衍射花样相近时，辨别难度大衍射花样相近时，辨别难度大 不能直接测出化学成分、元素含量；不能直接测出化学成分、元素含量；对混合物相中含量较少的相，有一定的检测误差。对混合物相中含量较少的相，有一定的检测误差。X X射线物相分析的应用范围：射线物相分析的应用范围：仅限于结晶物质的鉴定。仅限于结晶物质的鉴定。X X射线物相分析的特点及应用范围射线物相分析的特点及应用

5、范围 粉末衍射卡（粉末衍射卡（Powder Diffraction File，简称简称PDFPDF卡）卡）字母序索引字母序索引（Alphabetical IndexAlphabetical Index）索引索引 哈那瓦尔特索引哈那瓦尔特索引（Hanawalt IndexHanawalt Index）芬克索引（芬克索引（Fink IndexFink Index）标准衍射数据资料简介标准衍射数据资料简介 也称JCPDS卡。因1969年由国际粉末衍射标准联合委员会（The Joint Committee on Powder Diffraction Standard，简称JCPDS）发行。也称ICDD

6、卡。因1978年JCPDS本部更名为JCPDS衍射数据国际中心ICDD（International Center for Diffraction Data）。将由ICDD出版的标准衍射数据卡称为ICDD卡。粉末衍射卡内容粉末衍射卡内容 d3.393.432.215.39 3Al2O32SiO2 Aluminum SilicateI/I1100956050Rad.CuK1 1.5405 1.5405 Filler Ni Dia.Cut off I/I1 DiffractometerRef.National Bureau of Standards(U.S.)Monograph 25Set.3(19

7、64)d()I/I1hkld()I/I1hkl5.393.7743.4283.3902.8862.6942.5422.4282.3932.3082.2922.2062.1212.1061.9691.9231.8871.8631.8411.7954508951002040501424206025822821021102001202100012201111303100212011212303202210404001403113301.71251.70011.69401.59991.57861.56441.54611.52421.50671.48111.47311.46051.44211.42401

8、.40461.39321.34941.34621.3356plus246141020122235222818482612lines240321420041401141411331150510241421002250520112341440151to1.0065Sys.Orthorhombic S.G.Pbam(55)a0 7.5456 b07.6898 c02.8842 A 0.98124 C 0.37506 Z 3/4 Dx 3.170 Z 3/4 Dx 3.170Ref.Ibid.1.637 n 1.641 1.652 1.637 n 1.641 1.652 SignSign2V D mp

9、 Color 2V D mp Color ColorlessColorlessRef.Ibid.Sample was prepared at NBS by C.Robbins.Spec.anal.:0.01 to 0.1 Fe,and 0.001 to 0.01 each of Ca,Cr,Mg,Mn,Ni,Ti,and Zr.Pattern was made at 25.Chem.Anal.Showed 61.6 Al2O3 38(mole.)SiO215-776最大面最大面间距间距粉末衍射卡内容粉末衍射卡内容I/Ic 参比强度参比强度。样品最强线与刚玉（样品最强线与刚玉（Corundum）

10、最强线最强线Ic两者强度比值（样品中掺入等重量的刚玉两者强度比值（样品中掺入等重量的刚玉 粉），这一数据用于定量分析。粉），这一数据用于定量分析。卡片卡片数据可靠程度数据可靠程度的符号，其中的符号，其中 或或 数据高度有较高的可靠性；数据高度有较高的可靠性；i 数据可靠性稍差，表示资料经过指标化，数据可靠性稍差，表示资料经过指标化，强度是估计的，准确性不如星号；强度是估计的，准确性不如星号；无符号无符号 数据可靠性一般；数据可靠性一般；O 数据可靠性较差；数据可靠性较差；C 数据由计算所得；数据由计算所得；这些符号在检索手册上也标出，其含义相同。这些符号在检索手册上也标出，其含义相同。索索引引

11、由由国国际际粉粉末末衍衍射射标标准准联联合合委委员员会会（JCPDSJCPDS）发发行行，分分为为“有有机机”和和“无无机机”两两类类，每每类类又又分为字母索引及数字索引两种。分为字母索引及数字索引两种。字母序索引：化学名称索引字母序索引：化学名称索引 矿物名称索引矿物名称索引 数字索引：数字索引：哈那瓦尔特（哈那瓦尔特（HanawaltHanawalt）索引）索引 芬克（芬克（FinkFink）索引）索引 粉末衍射卡索引粉末衍射卡索引 衍射数据用衍射数据用d dI/I1I/I1表示，表示，I/II/I1 1值用十分制，最大值用值用十分制，最大值用 罗马数字罗马数字X X表示。表示。例如：例如

12、：3.343.34X 含义？索引索引中中衍射数据的表示衍射数据的表示 字母序索引字母序索引是是按物相英文名称字母排序的索引按物相英文名称字母排序的索引 每行列出一种物相前三强线的衍射数据每行列出一种物相前三强线的衍射数据 格式：格式：可靠性符号可靠性符号 英文名英文名 化学式化学式 前三强线前三强线d dI/II/I1 1 卡片号卡片号 I/IcI/Ic 当已知物相的名称或已知物相化学式时，可用字母索引。当已知物相的名称或已知物相化学式时，可用字母索引。当实测前三强衍射数据与索引相符，由卡片号找卡片，再当实测前三强衍射数据与索引相符，由卡片号找卡片，再将实测数据与卡片数据对照。将实测数据与卡片

13、数据对照。字母序索引字母序索引（AlphabeticalIndex，简，简AI）HI索引是一种按衍射相对强度递减排序的数据索引。索引是一种按衍射相对强度递减排序的数据索引。每行列出一种物相前八强线的衍射数据每行列出一种物相前八强线的衍射数据格式：格式：可靠性符号可靠性符号 按按I/I1递减分递减分2 2段排序的段排序的前八强线前八强线dI/I1 化学式化学式 卡片号卡片号 I/Ic 相对强度大于相对强度大于75%75%的数据有几个，就有几中编排方式。按某种编排的第一的数据有几个，就有几中编排方式。按某种编排的第一个个d d值查区，按第二个值查区，按第二个d d值查组。再对比其余值查组。再对比其

14、余6 6个个d d值，若相符，则抽卡进一步值，若相符，则抽卡进一步核对。若数据不符，则用另一种编排再查。核对。若数据不符，则用另一种编排再查。当不知物相的名称时，可用哈那瓦尔特索引或芬克索引当不知物相的名称时，可用哈那瓦尔特索引或芬克索引。哈那瓦尔特索引（哈那瓦尔特索引（Hanawalt IndexHanawalt Index，简简HI）FI索引是一种按索引是一种按d d值递减排序的数据索引。值递减排序的数据索引。每行列出一种物相前八强线的衍射数据每行列出一种物相前八强线的衍射数据格式：格式：可靠性符号可靠性符号 按按d递减排序的递减排序的前八强线前八强线dI/I1 化学式化学式 卡片号卡片号

15、 I/Ic在实测数据中选出前八强线，分别以四强线的在实测数据中选出前八强线，分别以四强线的d d值开头，按值开头，按d d值递减顺序排值递减顺序排列，做出四种编排。按某种编排的第一个列，做出四种编排。按某种编排的第一个d d值查区，按第二个值查区，按第二个d d值查组。再对值查组。再对比其余比其余6 6个个d d值，若相符，则抽卡进一步核对。若数据不符，则用另一种编排值，若相符，则抽卡进一步核对。若数据不符，则用另一种编排再查。再查。当不知物相的名称时，可用哈那瓦尔特索引或芬克索引。当不知物相的名称时，可用哈那瓦尔特索引或芬克索引。芬克索引（芬克索引（Fink IndexFink Index，

16、简简FI）物相分析方法及步骤物相分析方法及步骤单一物相分析单一物相分析多相物质的鉴定多相物质的鉴定（1）衍射强度归一化）衍射强度归一化（2）鉴定第一相）鉴定第一相（3）妥善处理余下数据）妥善处理余下数据整体性：一套特定的整体性：一套特定的d-I/Id-I/I1 1才代表某一物相，不是一条衍才代表某一物相，不是一条衍射线代表一个相，某条强线对不上，可否认该相的存在。射线代表一个相，某条强线对不上，可否认该相的存在。d d值比值比I/II/I1 1值重要值重要 低角度的数据比高角度的数据重要低角度的数据比高角度的数据重要 强线比弱线重要强线比弱线重要 部分线缺失（可能样品择优取向，含量少的物相的弱线缺失）部分线缺失（可能样品择优取向，含量少的物相的弱线缺失）重视特征线重视特征线 重叠线的处理重叠线的处理 同一物相对应多种标准衍射数据同一物相对应多种标准衍射数据 注意鉴定结果的合理性注意鉴定结果的合理性物相鉴定注意问题物相鉴定注意问题 计算机自动检索方法计算机自动检索方法课后思考题：课后思考题：（1）简述X射线物相定性分析的原理。（2）列出X射线鉴定多相物质的过程步骤。（3）在多相混合试样中，某几条衍射线的实测衍射强度远大于标准强度，这可能是什么因素造成的？（4）选择物相特征峰的原则是什么？（5）物相鉴定的注意事项有哪些？