- •Федеральное агентство по образованию
- •Кафедра аналитической химии
- •Рентгенофазовый анализ Учебно-методическое пособие
- •Оглавление
- •6.1.2. Рфа смеси фаз известного состава. Картотека astm–jcpds-pdf 33
- •6.1.3. Рентгенометрические картотеки 34
- •Введение
- •Некоторые положения кристаллографии
- •1.1. Симметрия и ее элементы
- •1.2. Классы симметрии, решетки Браве
- •1.3. Пространственные группы
- •1.4. Символические обозначения плоскостей и направлений в кристалле. Индексы Миллера
- •2. Рентгеновские спектры и выбор излучения
- •2.1. Уравнение Вульфа – Брэгга
- •3. Интенсивность рентгеновских отражений
- •3.1. Шкалы интенсивности
- •3.2. Факторы, влияющие на интенсивность линий
- •3.3. Погрешности в определении интенсивности
- •3.4. Чувствительность метода рфа
- •4. Получение рентгенограмм
- •5. Промер рентгенограмм порошка
- •6. Рентгенофазовый анализ
- •6.1. Качественное определение состава смеси
- •6.1.1. Рфа при недоступности рентгенометрических характеристик анализируемых соединений
- •6.1.4. Рфа с помощью «указателей»
- •Рентгенометрические характеристики NaCl
- •Рентгенометрические характеристики uo2, GaP, CaF2
- •6.1.5. Пример качественного рфа
- •Рентгенометрические характеристики неизвестной смеси
- •Пример использования «ключа» для фазовой идентификации
- •Сопоставление рентгенометрических данных исследуемого образца, CaWo4 и wo3
- •6.1.6. Применение компьютерной техники для идентификации фаз
- •6.2. Количественный фазовый анализ
- •6.2.1. Метод подмешивания
- •6.2.2. Метод «гомологических» пар
- •6.2.3. Безэталонный метод
- •6.2.4. Метод с использованием т.Н. «корундового числа»
- •6.3. Идентификация соединений
- •7. Использование компЬЮтерной базы данных pdf
- •Литература
6.2.1. Метод подмешивания
Этот метод основан на сравнении интенсивностей линий определяемой фазы и эталона, количество которого в смеси точно известно.
При анализе готовятся серии смесей «определяемая фаза» - эталон. При этом подбор количества эталонного соединения выполняется таким образом, чтобы соотношение интенсивностей выбранной пары было строго пропорционально соотношению масс этих веществ в смеси.
При визуальной оценке интенсивностей должно строго соблюдаться соотношение Iэталон/Iобразец ≈ 1,0. В случае микрофотометрирования строгость указанного соотношения понижается и интенсивности сравниваемых линий могут различаться (обычно не более, чем на 30%).
Количество искомой фазы оценивается исходя из величины соотношения Iэталон/Iобразец. Для этого строят градуировочные графики в координатах:
(6.5)
где mэталон и mобразец, а также Ihkl(эталон) и Ihkl(образце) – количество и интенсивности линий, соответственно, эталонного вещества и искомой фазы. Содержание искомой фазы Ри.ф,% определяется либо по графику, либо по формуле:
Робразец = Рэталон, (6.6)
где - постоянная, определяющая наклон кривой градуировочного графика.
В качестве эталона нужно применять вещество, коэффициент поглощения которого должен быть близким к коэффициенту поглощения определяемой фазы; исследуемая фаза и эталонное вещество должны быть достаточно измельчены и тщательно перемешаны. Вещество, выбираемое в качестве стандартного, должно удовлетворять следующему требованию: давать интенсивные и резкие линии на рентгенограмме, в том числе интенсивную линию вблизи самой интенсивной линии определяемого компонента.
Пример. Анализ примеси графита в карбиде бора. Использована методика подмешивания. К карбиду бора добавляли известное количество графита и строили градуировочный график. Сравнивалась интенсивность наиболее яркой линии графита (d = 3,35 Å) и средней по интенсивности линии карбида бора (d = 4,49 Å). Ниже через mA и mB обозначены концентрации графита и карбида бора в исследуемом образце, nA - добавленное число графита. Находили следующие соотношения:
mA/mB = K(IA/IB); (mA+nA)/mB = K(IA'/IB'), или
(IA'/IB'): (IA/IB) = 1 + (nA/mA)
В трех изученных образцах соотношение IA/IB составляло а ≈135; 9,18; 0,17. После добавления к третьему образцу 1 и 2% графита соотношение IA/IB изменилось - 0,65 и 1,01 соответственно. Отсюда можно легко найти, что примесь графита в исходных образцах составляла 0,30%; 0,40% и 0,37% соответственно.
6.2.2. Метод «гомологических» пар
Метод базируется на визуальном подборе пары линий, принадлежащих разным фазам и имеющих равную интенсивность. Подобрав такую пару, называемую «гомологической», с помощью предварительно составленных таблиц находят количество искомой фазы.
Таблицы «гомологических» пар составляют экспериментально. Для этого готовят ряд тщательно смешанных смесей, содержащих различные, но точно известные соотношения фаз. На рентгенограммах, полученных для этих смесей, находят пары линий, каждая из которых принадлежит соответствующей фазе. По этим парам строят таблицы гомологических пар.
Метод «гомологических» пар неприменим для смесей, состоящих из трех и более фаз.