第5章X射线物相分析-1

1、 第五章第五章 X射线物相分析射线物相分析主要内容主要内容n5-1 物相分析概述物相分析概述n5-2 物相定性分析物相定性分析n5-3 物相定量分析物相定量分析n5-4 X射线衍射物相分析的应用射线衍射物相分析的应用5-1 物相物相分析概述分析概述n物相分析利用衍射法分析试样的物相组成及含量。 n物相分析结果固定晶体结构的物相的组成和含量，非化学成分。化学分析vs金相分析vs物相分析化学分析材料的成份;金相分析材料的显微形貌;物相分析材料中物相的结构及 元素的存在状态。三种方法不可互相取代!n物相分析确定待测样品的结构 状态和物质的种类。n物相定性分析根据晶体衍射特 征即衍射线的方向及强度来达

2、到 鉴定晶态物质的目的。BACK5-2. 物相定性分析n1. 基本原理n2. PDF卡片n3. 定性分析方法 1. 物相定性分析的基本原理n自然界中，每一种结晶物质都有各自独特的晶体结构。n多种晶态物质混合时，它们的衍射花样只是简单叠加，互不干扰，相互独立。物相定性分析的判据n用d和I的数据代表衍射花样定性相分析的基本判据。n定性相分析方法将测得的d-I数据组与已知结构物质的标准d-I数据组(PDF卡片卡片)进行对比，以鉴定出试样中存在的物相。BACK2). PDF卡片内容(1)1a,1b,1c(1)1a,1b,1c三 数 据 为 三三 数 据 为 三条 最 强 衍 射条 最 强 衍 射线 对

3、 应 的 面线 对 应 的 面间距间距,1d,1d为最为最大面间距；大面间距；(2)2a,2b,2c,(2)2a,2b,2c,2d2d为上述各为上述各衍 射 线 的 相衍 射 线 的 相对 强 度 ， 其对 强 度 ， 其中 最 强 线 的中 最 强 线 的强度为强度为100100；(3)(3)辐射光源辐射光源波长波长滤波片滤波片相机直径相机直径所用仪器可测最所用仪器可测最大面间距大面间距测量相对强度的测量相对强度的方法方法数据来源数据来源(4)(4)晶系晶系空间群空间群晶胞边长晶胞边长轴率轴率A=aA=a0 0/b/b0 0 C=cC=c0 0/b/b0 0轴角轴角单位晶胞内单位晶胞内“分分

4、子子”数数数据来源数据来源(5)(5)光学性质光学性质折射率折射率光学正负性光学正负性光轴角光轴角密度密度熔点熔点颜色颜色数据来源数据来源(6)(6)样品来源、样品来源、制备方法、制备方法、升华温度、升华温度、分解温度等分解温度等(7)(7)物相名称物相名称(8)(8)物相的化物相的化学 式 与 数 据学 式 与 数 据可靠性可靠性可靠性高可靠性高- -良好良好-i-i一般一般- -空白空白较差较差- -O计算得到计算得到- -C(9)(9)全部衍射全部衍射数据数据3). PDF卡片索引n数值索引被测物质化学成分完全未知； n字母索引被测物质的主要成分已知。 BACK3. 物相定性分析方法定性

5、物相分析的基本方法将待测试样的衍射谱线与PDF卡片中的标准谱线进行对照，确定待测物相的成分。1). 定性相分析总体思路(1)获得衍射花样；(2)求晶面间距d，测定相对强度I/I1 ；(3)检索PDF卡片；(4)最后判断唯一准确的PDF卡片n用数字索引进行物相鉴定步骤如下： 1 根据待测相的衍射数据，得出三强线 的晶面 间距值d1、d2和d3； 2 根据最强线的面间距d1，在数字索引 中找到所属的组，再根据d2和d3找到 其中的一行；2).物相定性分析步骤单相物质物相定性分析步骤单相物质 3 比较此行中的三条线，看其相对强度是否与被摄物质的三强线基本一致。如d和I/I1都基本一致，则可初步断定未

6、知物质中含有卡片所载的这种物质； 4 根据索引中查找的卡片号，从卡片盒中找到所需的卡片； 5 将卡片上全部d和I/I1与未知物质的d和I/I1对比如果完全吻合，则卡片上记载的物质，就是要鉴定的未知物质；n混合物的衍射花样为各相衍射花样的叠加，混合物的衍射花样为各相衍射花样的叠加，具体过程为：具体过程为：n用尝试的办法进行物相鉴定：先取三强线尝用尝试的办法进行物相鉴定：先取三强线尝试，吻合则可定；不吻合则从谱中换一根试，吻合则可定；不吻合则从谱中换一根(或或二根二根)线再尝试，直至吻合。线再尝试，直至吻合。n对照卡片去掉已吻合的线条，剩余线条归一对照卡片去掉已吻合的线条，剩余线条归一化后再尝试鉴定。直至所有线条都标定完毕。化后再尝试鉴定。直至所有线