X射線衍射物相定性分析ppt課件

1、X射線衍射物相定性分析X-Ray Diffraction(XRD)物理樓-210XRD 可以做什么? 屬何種物質(zhì)； 屬哪種晶體構(gòu)造； 得出分子式與其它化學(xué)分析法的不同點(diǎn)： 元素及其含量， 難于確定是晶體還是非晶體，單相還是多相，原子間如何結(jié)合，化學(xué)式或構(gòu)造式是什么，有無同素異構(gòu)物相存在等。 而這些信息對工藝的控制和物質(zhì)運(yùn)用性能那么頗為重要。X射線相分析方法：處理這些問題方面有獨(dú)到之處，且所用試樣量少，不改動物體化學(xué)性質(zhì)，因此成為相分析的重要手段。它與化學(xué)分析等方法結(jié)合運(yùn)用，能較完美地處理相分析問題，因此X射線衍射方法是經(jīng)常運(yùn)用的不可或缺的重要綜合分析手段之一?！緦?shí)驗(yàn)原理】 根據(jù)晶體對X射線的衍

2、射特征衍射線的位置、強(qiáng)度及數(shù)量來鑒定結(jié)晶物質(zhì)之物相的方法，就是X射線物相分析法。 多晶體物質(zhì)其構(gòu)造和組成元素各不一樣，它們的衍射花樣在線條數(shù)目、角度位置、強(qiáng)度上就顯現(xiàn)出差別，衍射花樣與多晶體的構(gòu)造和組成 (如原子或離子的種類和位置分布，晶胞外形和大小等) 有關(guān)。一種物相有本人獨(dú)特的一組衍射線條 (衍射譜)，反之，不同的衍射譜代表著不同的物相， 假設(shè)多種物相混合成一個試樣，那么其衍射譜就是其中各個物相衍射譜疊加而成的復(fù)合衍射譜 每一種結(jié)晶物質(zhì)都有各自獨(dú)特的化學(xué)組成和晶體構(gòu)造。 沒有任何兩種物質(zhì)，它們的晶胞大小、質(zhì)點(diǎn)種類及其在晶胞中的陳列方式是完全一致的。 因此，當(dāng)X射線被晶體衍射時，每一種結(jié)晶物

3、質(zhì)都有本人獨(dú)特的衍射花樣，它們的特征可以用各個衍射晶面間距d和衍射線的相對強(qiáng)度II1來表征。 晶面間距d與晶胞的外形和大小有關(guān)， II1相對強(qiáng)度那么與質(zhì)點(diǎn)的種類及其在 晶胞中的位置有關(guān)。 所以任何一種結(jié)晶物質(zhì)的衍射數(shù)據(jù) d和II1是其晶體構(gòu)造的必然反映，因此可以根據(jù)它們來鑒別結(jié)晶物質(zhì)的物相。規(guī)范數(shù)據(jù)文件卡片 以前稱為ASTM卡片，如今稱為粉末衍射文件PDF，是用X射線衍射法準(zhǔn)確測定晶體構(gòu)造知物相的d值和I值，將d值和其他有關(guān)資料聚集成該物相的規(guī)范數(shù)據(jù)卡片。定性相分析即是將所測得數(shù)據(jù)與規(guī)范數(shù)據(jù)對比，從而鑒定物相的分析任務(wù)。 X射線衍射物相定性分析方法：三強(qiáng)線法：1從前反射區(qū)290中選取強(qiáng)度最大的

4、三根線，并使其d值按強(qiáng)度遞減的次序陳列。2在數(shù)字索引中找到對應(yīng)的d1(最強(qiáng)線的面間距組。3按次強(qiáng)線的面間距d2找到接近的幾列。4檢查這幾列數(shù)據(jù)中的第三個d值能否與待測樣的數(shù)據(jù)對應(yīng)，再查看第四至第八強(qiáng)線數(shù)據(jù)并進(jìn)展對照，最后從中找出最能夠的物相及其卡片號。5找出能夠的規(guī)范卡片，將實(shí)驗(yàn)所得d及I/I1跟卡片上的數(shù)據(jù)詳細(xì)對照，假設(shè)完全符合，物相鑒定即告完成。 假設(shè)待測樣的數(shù)據(jù)與規(guī)范數(shù)據(jù)不符，那么須重新陳列組合并反復(fù)25的檢索手續(xù)。如為多相物質(zhì)，當(dāng)找出第一物相之后，可將其線條剔出，并將留下線條的強(qiáng)度重新歸一化，再按過程1- 5進(jìn)展檢索，直到得出正確答案。 X射線定性相分析的目的 將所測得的未知物相的衍射

5、譜與粉末衍射文件PDF中的知晶體構(gòu)造物相的規(guī)范數(shù)據(jù)相比較 (這可經(jīng)過計算機(jī)自動檢索或人工檢索來進(jìn)展)，運(yùn)用各種判據(jù)以確定所測試樣中含哪些物相，各相的化學(xué)式，晶體構(gòu)造類型，晶胞參數(shù)等，以便進(jìn)一步利用這些信息。 粉末衍射文件粉末衍射文件 (PDF) 卡片卡片 1欄：卡片的組號及組內(nèi)序號；2欄：試樣名和化學(xué)式；3欄 ：礦物學(xué)稱號，其上面有“點(diǎn)式或構(gòu)造式；4欄：所用的實(shí)驗(yàn)條件如輻射、波長、方法等；5欄：晶體學(xué)數(shù)據(jù)等；6欄：光學(xué)數(shù)據(jù)等；7欄：試樣的進(jìn)一步闡明，如來源、化學(xué)成分等；8欄：衍射數(shù)據(jù)的質(zhì)量記號；9欄：試樣衍射線的d值、 值及密勒指數(shù)。索引和檢索手冊有： (1) 粉末衍射文件無機(jī)物相哈納瓦特方法

6、檢索手冊 (Powder Diffraction File Search Manual Hanawalt Method Inorganic) (2) 粉末衍射文件有機(jī)物相 (哈納瓦特法、字母法、化學(xué)式法) 檢索手冊 (Powder Diffraction File Organic Phases Search Manual) (3) 礦物粉末衍射文件的化學(xué)名法、哈納瓦物數(shù)值法、芬克數(shù)值法、礦物名法檢索手冊 (Mineral Powder Diffraction File Serach Manual，Chemical Name，Hanawalt Numerical，F(xiàn)ink Numerical，M

7、ineral Name) (4) 粉末衍射文件無機(jī)物相字母索引 (Powder Diffraction File Alphabetical Index Inorganic Phases)定性相分析的普通步驟定性相分析的普通步驟 制樣、 調(diào)整儀器、 攝取衍射花樣，求出衍射線的d值及相對強(qiáng)度， 檢索出所含物相等 日本理學(xué)RIGAKU-Dmax2500 D/max-2500衍射儀主要操作都由計算機(jī)控制自動完成，掃描操作完成后，衍射原始數(shù)據(jù)自動存入計算機(jī)硬盤中供數(shù)據(jù)分析處置。 數(shù)據(jù)分析處置包括平滑點(diǎn)的選擇、背底扣除、自動尋峰、d值計算，衍射峰強(qiáng)度計算等。樣品的制備 1. 樣品量200 mg； 2. 須研細(xì)5m or 2