Методика расшифровки рентгенограмм

Основное назначение расшифровки рентгенограмм - определение значений d/n (d) и относительных интенсивностей рефлексов.

При съемке рентгенограмм на дифрактометрах, например, типа ДРОН - 3 на диаграммной ленте самописца автоматически проставляются реперные линии через 0,5 или 1 градус (2Θ). Для определения угла 2Θ, отвечающего данному рефлексу, измеряют расстояние от максимума пика (рефлекса) до ближайшей реперной линии с меньшим углом и прибавляют к значению угла для данной реперной линии соответствующее этому расстоянию изменение угла 2Θ до максимума рефлекса. По найденному значению угла 2Θ определяют Θ и по этому углу по уравнению Вульфа-Брегга (1) или справочным таблицам для данного анода (антикатода) находят межплоскостное расстояние d/n, соответствующее анализируемому пику, например, для Θ =10, межплоскостное расстояние

d/n = 4,4394 Å (0,4439 нм).

Относительную интенсивность рефлексов определяют следующим образом: находят площадь между контуром каждого пика и уровнем фона ( базисной линией). Интенсивность пика, для которого она максимальна, принимают за 100. Относительные интенсивности остальных пиков находят как:

I_отн=(S/S_max)∙100

Площадь пика (S) приближенно может быть определена по формуле:

S = l ^x h /2,

где h — высота пика, мм;

1/2 — его ширина на половине высоты (h /2).

Если оценка интенсивности рефлексов не требует высокой точности, то вместо значений S можно воспользоваться значениями h (что часто применяется на практике). Такая замена приводит к тем меньшему искажению значений интенсивности, чем меньше значение 2Θ.

Рфа при недоступности рентгенометрических

характеристик анализируемых соединений

В этом случае о составе соединений, присутствующих в смеси, нельзя сказать чего-либо определенного (иногда такие задачи вовсе и не ставятся). Тем не менее, фазовый состав определить удается, если имеется серия образцов с разным содержанием компонентов и соответствующих им рентгенограмм (имеются в виду рентгенограммы высокого качества при отсутствии текстуры и прочих осложняющих факторов).

Тогда, анализируя имеющиеся наборы межплоскостных расстояний и изменение соответствующих им интенсивностей, можно выделить совокупность линий, относящихся к индивидуальным фазам, и определить число этих фаз.

Набор отражений, который можно считать относящимся к одной фазе, имеет то свойство, что:

- относительное соотношение интенсивностей разных рефлексов в нем должно быть примерно постоянным;

- интенсивности совокупности линий, относимых к одной фазе, изменяются в смеси симбатно концентрации.

Рфа смеси фаз известного состава

Так как почти нет двух кристаллических веществ, которые обладали бы одинаковой во всех отношениях кристаллической структурой, то рентгенограммы почти однозначно характеризуют данное вещество и никакое другое.

Если известен метод синтеза соединения и можно примерно оп-ределить круг получаемых объектов, то качественный фазовый анализ не вызывает особенных затруднений, так как в этом случае по прогнозируемому составу во многих случаях можно найти соответствующие литературные данные. Исходя из химического состава образца, можно составить список кристаллических фаз, которые могут присутствовать в исследуемом веществе, или список систем, к которым такие фазы могут относиться.

Например, материал, полученный в результате твердофазового взаимодействия при термической обработке смеси СаО и α-кварца (SiO₂), может содержать СаО, СаСО₃, Са(ОН)₂, полиморфные разновидности SiO₂, а также различные силикаты кальция. Эти соединения могут быть рассмотрены в системе СаО - SiO₂.