物相定性与定量分析

物相定性与定量分析6、1定性相分析---就是什么6、1、1、基本原理与定性分析得判据6、1、2、PDF卡片6、1、3、MDI-JADE5软件10/11/202526、1、1基本原理任何一种结晶物质都具有特定得晶体结构,在一定波长得X射线照射下,每种晶体物质都给出自己特有得衍射花样。每一种晶体物质和她得衍射花样都就是一一对应得。多相试样得衍射花样就是由她和所含物质得衍射花样机械叠加而成。定性相分析得判据。10/11/20253定性相分析得判据通常用d(晶面间距表征衍射线位置)和I(衍射线相对强度)得数据代表衍射花样。用d-I数据作为定性相分析得基本判据。定性相分析方法就是将由试样测得得d-I数据组与已知结构物质得标准d-I数据组(PDF卡片)进行对比,以鉴定出试样中存在得物相。10/11/202546、1、2PDF卡片1、PDF卡片简介;2、PDF卡片内容;3、PDF卡片检索美国国际衍射数据中心(ICDD)InternationalCentreforDiffractionData10/11/20255PDF卡片简介J、D、Hanawalt等人于1938年首先发起,以d-I数据组代替衍射花样,制备衍射数据卡片得工作。1942年“美国材料试验协会(ASTM)”出版约1300张衍射数据卡片(ASTM卡片)。1969年成立了“粉末衍射标准联合委员会”,由她负责编辑和出版粉末衍射卡片,称为PDF卡片。现在由ICDD(InternationalCenterforDiffractionData)。10/11/2025610/11/20257卡片编号三强线面间距三强线强度物质化学式物质矿物名实验条件晶体学参数光学性质试样来源面间距、相对强度、密勒指数10/11/20258PDF卡片得内容(1)衍射花样中三条最强衍射线对应得面间距。(2)各衍射线得相对强度,其中最强线得强度为100、(3)实验条件:Rad、—辐射种类(如CuKα);λ—波长;Filter—滤波片;Dia、—相机直径;Cutoff—相机或测角仪能测得得最大面间距;Coll—光阑尺寸;I/I1—衍射强度得测量方法;dcorr、abs、?—所测值就是否经过吸收校正;Ref—参考资料(4)晶体学数据:晶系;空间群;晶胞参数:a0、b0、c0,α、β、γ;A=a0/b0,C=c0/b0;Z—晶胞中原子或分子得数目;Ref—参考资料。(5)光学性质:

εα、nωβ、εγ—折射率;Sign—光性正负;2V—光轴夹角;D—密度;mp—熔点;Color—颜色;Ref—参考资料。10/11/2025910大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流PDF卡片得内容(6)试样来源,制备方法;化学分析,有时亦注明升华点(S、P、),分解温度(D、T、),转变点(T、P、),摄照温度等。(7)物相得化学式和名称。

在化学式之后常有一个数字和大写英文字母得组合说明。数字表示单胞中得原子数;英文字母表示布拉菲点阵类型:C—简单立方;B—体心立方;F—面心立方;T—简单正方;U—体心正方;R—简单菱方;H—简单六方;O简单斜方;Q—底心斜方;S—面心斜方;M—简单单斜;N—底心单斜;Z—简单三斜。(8)矿物学名称。右上角得符号标记表示:＊—数据高度可靠;i—已指标化和估计强度,但可靠性不如前者;O—可靠性较差;C—衍射数据来自理论计算。(9)晶面间距,相对强度和干涉指数。(10)卡片得顺序号。10/11/202511索引原则-三强线法对比标准PDF卡片中物质三强线得晶面间距(d值)和相对强度,分析所研究得未知物相。10/11/202512分析方法定性相分析一般要经过以下步骤:(1)获得衍射图谱。(2)应用MDI-JADE5软件通过三强线得方法对衍射谱进行标定。(3)确定物相。美国国际衍射数据中心PDF数据库

+美国Materials

Data

Inc(MDI)衍射分析软件-MDI-JADE5。10/11/202513

X射线衍射基本数据处理

MDIJade得基本操作

中南大学材料学院

10/11/202514启动Jade打开计算机,双击桌面上得Jade图标,进入Jade窗口说明:衍射数据在测量时保存在网络驱动器I盘(或K盘)中,数据格式为RAW(衍射测量数据二进制格式)程序有较多与衍射仪有关得参数设置,已由设备管理人通过具体测量并设置好,任何实验操作者得重新设置都可能使分析结果不准确或完全不正确10/11/202515Jade得主窗口10/11/202516打开测量文件点击文件打开工具按钮,显示文件打开对话框10/11/202517打开测量文件双击文件名或选择多个文件后点READ,打开一个或多个文件10/11/202518打开测量文件选择多个文件后点ADD,将新选文件加入到主窗口中,进行图谱叠加10/11/202519图谱平滑单击图谱平滑按钮,使曲线显得光滑一些,每单击一次在原基础作一次平滑,每平滑一次,失真度增加10/11/202520扣除背后底单击显示背景线,再单击一次扣除图谱背底,其她一些操作中会自动扣除背底10/11/202521扣除Kα2Kα2线自动扣除,不需要手工扣除10/11/202522寻峰计算机自动寻峰,并标注d值手动寻峰,点击手动寻峰按钮后,在峰下单击加一个峰,右击去除峰标记10/11/202523寻峰试试右下角这些按钮,看看她们得作用10/11/202524物相检索左键点击S/M,直接进入物相检索窗口10/11/202525物相检索右键点击S/M,进入物相检索窗口10/11/202526物相检索右键点击S/M,进入物相检索窗口10/11/202527物相检索在您认为存在得物相前得方框上点上勾,表示该物相存在物相检索完成后,返回主窗口按钮10/11/202528物相检索10/11/202529检索结果输出右击打印机图标,进入图形输出窗口10/11/202530检索结果输出左键点击S/M,进入物相检索窗口10/11/202531简介

概述基本原理物相定量分析方法

分析实例6、2物相定量分析---有多少10/11/2025321、概述1概述1936年,矿粉中石英含量得X射线定量分析,1945年,弗里德曼发明衍射仪后,48年由亚力山大完成内标法;科恩等:直接比较法1974年,F、H、ChungK值法,基体清洗法,绝热法,无标样法10/11/2025332、基本原理

如果说定性分析就是基于对衍射线条位置得分析,定量得分析主要基于对强度得分析。Vj为j相参加衍射得体积,Cj为常数。fi为体积分数;就是线吸收吸收。10/11/2025343、方法物相定量分析得具体方法有:单线条法外标法内标法K值法和绝热法直接比较法10/11/202535单线条法混合样品中j相得某跟单线条与纯j相物质得同一根单线条比较得方法。如果混合物中得n个相,线吸收吸收和密度都相同。例如,-Al2O3和-Al2O3混合物。10/11/202536为外标得统一相得强度为:混合物由质量吸收系数分别为μm1和μm2得两相组成,且μm1≠μm2。设两相得含量为x1和x2,且x2=1-x1。混合物质量吸收系数为μm为:其中,第一相得衍射强度为:式代入式,得:μm1和μm2为已知,可由式(7-10)求得ω1s从而求得。10/11/202537这种方法得优点就是,不必在试样中加入无关得相,可以定量计算混合物中单个相得含量。该法已成功地用于矿石、粘土、炉渣得量相分析,但要十分注意样品晶粒度微吸收得影响,必要时要进行修正。10/11/202538内标法将一种标准物掺入待测样品中做内标,并把重量分数不同得待测相(A)与重量恒定得标样(B)按重量比混合,事先绘制定标曲线Ii/Is-wi。应用时,将同样重量得标样与待测样混合。若待测样为n个相(n≥2)得混合物,各相得质量吸收系数又不相等,则定量分析应采用内标法。用荧石作为标准物质时，测定石英含量的定标曲线10/11/202539K值法在待测样中加入一种标准物质I测/I标→W测K值法就是在内标法得基础上发展起来得,主要差别在于对比例常数K值得处理上不同。并且她不需要绘制定标曲线。1974年,首先由钟焕成(F、H、Chung)提出10/11/202540式(5-5)中得Wj及WS分别为被照射体积中j相和s相得重量,ρj和ρs为j相和s相得密度。欲测定多相混合物中任一相(j相)得含量时,可往样品中加入已知量得标准物质s。j相得某根衍射线得强度Ij由强度公式决定,s相得某根衍射线强度I,亦有类似得表达式,因此:(1)10/11/202541利用上式可以直接得到所需得结果。代入上式中得及上式中得W为被照射得混合物重量,ωj’为j相在掺进s相后得混合样品中得重量百分数。ωs’则为s相在混合样品中得重量百分数。如欲求出j相在原样品中得重量百分数ωj。(2)(3)(4)10/11/202542K值法与传统得内标法比较有下述几个优点:(1)传统得内标法公式中,Csj不仅与s、j两相本身性质有关,而且也随内标物质s得掺入量而变化,但K值法中,Ksj与s相得掺入量无关,且为常数。(2)绘制内标法得定标曲线时一般至少要配制三个试样,在不同得试样中,s相重量要保持恒定,而j相含量在各试样中就是不相同得。用K值法测K值时,也要配制试样,但不要求s相恒定,也不要求j相重量分数作有规律得变化。(3)K值有常数得意义,一个精确测定得K值具有普适性。10/11/2025432实验步骤(1)测定值。制备Wj∶Ws=1∶1得两相混合样。(Ij、Is各选一个或2个合适得衍射峰)(2)制备待测相得复合样:掺入与相同得内标物质,含量可不同。(