最新xrd定量分析教學(xué)講義ppt課件.ppt

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1、xrd定量分析指標(biāo)化結(jié)構(gòu)類型晶參測定結(jié)構(gòu)測定立方晶系六方晶系晶參精確測定晶粒尺寸測定物相分析定性分析定量分析Class4Class4Class3Class1化工Class2位置背底強(qiáng)度峰寬峰形X射線的吸收通過物質(zhì)時(shí)，X射線能量轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰慷p損耗。邊界條件：X=0,I=I0衰減的程度與所經(jīng)過物質(zhì)中的距離成正比線吸收系數(shù)單位厚度的物體對x射線的吸收，與吸收體密度成正比。質(zhì)量吸收系數(shù)單位質(zhì)量的物體對x射線的吸收X射線衍射物相定量分析……(1)§1.X射線定量分析基礎(chǔ)方法：衍射儀法條件：樣品無限大、無擇優(yōu)取向、2?入射＝2?反射、無單色器。純物相某一

2、衍射峰的強(qiáng)度I：令物理常數(shù)K：令與結(jié)構(gòu)有關(guān)的部分R：則某一衍射峰的強(qiáng)度I：混合物的線吸收系數(shù)：混合物i相的體積百分比：……(3)……(4)則多相混合物某相某一衍射峰的強(qiáng)度Ii：……(2)定量特征線Ii由實(shí)驗(yàn)可得，關(guān)鍵求出KCi和可建立多相混合物某i相的重量百分比ωi與其某一衍射峰的強(qiáng)度Ii的基本關(guān)系式：……(5)將(3)和(4)代入(2)，(3)(4)(2)……(6)Ii由實(shí)驗(yàn)可得，關(guān)鍵求出KCi和，混合物質(zhì)量吸收系數(shù)?；疽罁?jù)：混合物中各物相衍射強(qiáng)度隨該相含量的的增加而提高，但由于各相吸收系數(shù)的不同，其衍射強(qiáng)度I并不正比于含量，而需要修正?；?.1直接

3、分析法（外標(biāo)法、純品標(biāo)準(zhǔn)法）§2.X射線定量分析方法混合物中某相定量特征線與該相純物質(zhì)同一線的強(qiáng)度相比較。原則上只能用于兩相系統(tǒng)配制一系列A相含量已知的混合物，工作曲線法：在完全相同的實(shí)驗(yàn)條件下測定定量特征線強(qiáng)度，強(qiáng)度比相對于含量作圖（標(biāo)準(zhǔn)曲線）未知樣品同樣條件下測定量線強(qiáng)度，查標(biāo)準(zhǔn)曲線Iquartz/IS石英含量/%石英－氧化鈹石英－方石英石英－氯化鉀基體吸收效應(yīng)兩相吸收系數(shù)已知時(shí)，可利用公式直接計(jì)算相含量使用條件：所有實(shí)驗(yàn)條件必須完全相同；兩元系統(tǒng)直接計(jì)算法：代入可求得兩相含量原理：新混合物中某相定量特征線與內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的強(qiáng)度相比混合物中任意兩相相定量特

4、征線強(qiáng)度之比為2.2內(nèi)標(biāo)法（Alexander,1948)把一定量的某種給定物相S（內(nèi)標(biāo)物）加入未知待測樣中，構(gòu)成新的復(fù)合試樣，從而進(jìn)行定量分析。內(nèi)標(biāo)法方法：多相混合物工作曲線法求試樣中某一相A含量時(shí)，預(yù)先用A相純物質(zhì)配制一系列A含量已知標(biāo)樣，在每一克標(biāo)樣中摻加等量參考物S，混合均勻后制得新標(biāo)樣由強(qiáng)度比和A含量繪制工作曲線未知樣品同樣條件下（等量內(nèi)標(biāo)物、同樣實(shí)驗(yàn)條件）測定量線強(qiáng)度，查標(biāo)準(zhǔn)曲線Iquartz/IFluoriteQuartzcontent/%內(nèi)標(biāo)法方法：多相混合物計(jì)算法由一系列已知A含量標(biāo)樣，求再由計(jì)算待測樣A相含量參考物選擇原則化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定

5、、成分和晶體結(jié)構(gòu)簡單，衍射線少而強(qiáng)，不與其它衍射線重疊；加入量原則上按參考物定量線與待測相定量線強(qiáng)度相近，一般以5～20％為宜。必須混合均勻。參考物定量線選擇除除不重疊最強(qiáng)線原則外，應(yīng)盡量靠近待測相定量線。常用參考物：NaCl，CaF2，MgO，ZnO,Al2O3,quartz等內(nèi)標(biāo)法優(yōu)點(diǎn)內(nèi)標(biāo)法缺點(diǎn)需要純物質(zhì)原則上不受實(shí)驗(yàn)條件變化的影響，但保持一致更好；不受試樣中陪伴相的種類和性質(zhì)影響，工作曲線通用。因此再待測試樣數(shù)目很多、各樣品成分變化很大時(shí)或無法知道其它物相組成的情況下，使用該方法有利。適用于多晶體系甚至含非晶的體系繪制工作曲線麻煩；每一相需要一條，

6、多相多條選擇合適的內(nèi)標(biāo)物并非任何條件都能辦到；2.3k值法（基體沖洗法）外標(biāo)法消除常數(shù)KC的影響，內(nèi)標(biāo)法消除吸收系數(shù)，兩者都要工作曲線；k值法結(jié)合外標(biāo)法、內(nèi)標(biāo)法優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)的內(nèi)標(biāo)法。引入k值，消除“沖洗”、“清洗”基體吸收效應(yīng)。參比強(qiáng)度（k）:比較不同晶體物質(zhì)衍射能力的參數(shù)，數(shù)值上為，以剛玉作為標(biāo)準(zhǔn)，將各種晶體與剛玉以1：1混合，某晶體與剛玉定量線強(qiáng)度之比。折合強(qiáng)度:定量特征線衍射強(qiáng)度除以k值，混合物中任意兩相含量之比等于其折合強(qiáng)度之比。內(nèi)標(biāo)法公式：引入?yún)⒈葟?qiáng)度兩相混合物－直接計(jì)算：多相混合物：只能求任意兩相含量之比，需要在試樣中加入一定量參考物S如用剛玉

7、做參考物：則適于多相甚至含非晶體系2.4參考強(qiáng)度法(絕熱法)X射線定量分析——選擇一種統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對于混合物中的任意j相應(yīng)有：……(6)對含有n相，而不含有玻璃相的試樣應(yīng)有：……(7)則有：……(8)*原理：依據(jù)(5)式……(5)定量分析參考文獻(xiàn)吳學(xué)權(quán)、付國飛、李祖剛編.X射線衍射技術(shù)講義，南京化工學(xué)院，1994苗春省著.X射線定量分析方法及應(yīng)用，布拉格方程理想條件完整理想晶體（無限尺寸、無點(diǎn)、線、面、體缺陷）嚴(yán)格平行單色光寬化因素儀器（非準(zhǔn)焦）雙線晶粒尺寸晶格應(yīng)變XYZ=5.5????+?AOB=1.1?DEF=2.2?5-0：5.5?(反位相0.5

8、?）6-1：6.6-1.1＝5.5?7-2：7.7-2.2＝5.5?ABODEF