ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

РЕНТГЕНОВСКИЙ ФАЗОВЫЙ АНАЛИЗ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


РЕНТГЕНОВСКИЙ ФАЗОВЫЙ АНАЛИЗ, метод качеств. и количеств. анализа фазового состава поликристаллич. материалов, основанный на изучении дифракции рентгеновских лучей.

Качественный Р. ф. а. Поскольку каждая фаза поликристаллич. образца имеет кристаллич. решетку с характерным набором расстояний d между параллельными кристаллографич. плоскостями, рентгеновские лучи отражаются от кристаллографич. плоскостей (и дифрагируют) с характерным только для данной фазы набором брэгговских углов q (угол между падающим лучом и отражающей плоскостью) и относительных интексивностей дифракц. отражений. Последние регистрируют с помощью дифрактометров (ди-фрактограммы) или, реже, на рентгеновской пленке (рентгенограммы). Дифракц. картина многофазного образца представляет собой наложение дифракц. картин отдельных фаз. По положению дифракц. максимумов (пиков на дифракто-грамме или линий на рентгенограмме) определяют углы q, а затем значения d рассчитывают в соответствии с условием Брэгга-Вульфа по ур-нию: 2d/sinq = l (l-длина волны рентгеновского излучения) или из таблиц, в к-рых приводятся значения d(q) при различных l.

Если по хим. составу и методу получения материала можно предположить его фазовый состав, то проведение Р. ф. а. заключается в сравнении эксперим. значений d и относит. интенсивностей дифракц. максимумов с набором соответствующих табличных значений для каждой из предполагаемых фаз. Значения d и относит. интенсивностей дифракц. максимумов мн. неорг. и орг. соединении, минералов и синтетич. материалов опубликованы. Наиб. полный и постоянно пополняемый определитель фаз-картотека ASTM (Американского общества испытаний материалов), в к-рой содержатся кристаллографич. данные, сведения о физ. и др. св-вах фаз. Фазу можно считать установленной при наличии на дифрактограмме трех ее самых интенсивных пиков и примерного соответствия отношений интенсивностей справочным данным. Исключая все пики обнаруженной фазы, проводят такой же анализ с оставшимися дифракц. пиками.

В картотеке ASTM имеется также указатель, в к-ром все включенные в картотеку в-ва расположены в порядке убывания межплоскостных расстояний d для трех наиб. интенсивных дифракц. максимумов. Этот указатель дает возможность провести качеств. анализ и тогда, когда об исследуемом образце предварительно ничего не известно или когда часть дифракц. пиков на дифрактограмме осталась нерасшифрованной. В этом случае по указателю следует подобрать три межплоскостных расстояния, последовательность значений к-рых совпадала бы с последовательностью значений d для трех наиб. интенсивных пиков. Затем на дифрактограмме находят остальные пики предполагаемой фазы. Идентификация не м. б. осуществлена описанными методами, если фазы-твердые р-ры переменного состава. Миним. кол-во фазы в смеси, к-рое дает достаточное число дифракц. пиков Для ее надежного определения, зависит от природы фазы, состава смесей, условий съемки и др. факторов и колеблется в широких пределах-от 0,1 до 10%. Качественный Р.ф.а. может быть осуществлен автоматически при съемке образцов в рентгеновском дифрактометре, управляемом ЭВМ, в память к-рой введены данные картотеки ASTM.

Количественный Р. ф. а. смеси основан на зависимости отношения интенсивностей Im/In дифракц. пиков двух фаз т и n от отношения массовых концентраций Стn этих фаз. В случае двухфазных смесей с концентрациями фаз C1 и С2 и при наличии одной из фаз, напр. 1, в чистом виде (внеш. стандарт) применяется т. наз. метод внеш. стандарта, основанный на соотношении:

4049-4.jpg

Здесь I1 и4049-5.jpg-интенсивности дифракц. пиков фазы 1, находящейся соотв. в смеси и в чистом виде,4049-6.jpgи4049-7.jpg-массовое коэф. поглощения фаз 1 и 2, равные отношению линейных коэф. поглощения (т.е. поглощению образца на единицу длины) к плотности фазы. Как видно из ур-ния, для смеси фаз с4049-8.jpgотношение4049-9.jpg= C1. Приследует4049-10.jpg рассчитать отношение4049-11.jpgили определить его экспериментально по эталонной смеси. В последнем случае кривые зависимости I1/4049-12.jpg=f/(C1) нелинейны, что неудобно. Поэтому чаще используют т. наз. метод внутр. стандарта. В этом методе в состав анализируемой смеси вводят новую фазу (внутр. стандарт). Тогда Iт/Iс = aСm, где Iт и Iс-интенсивности дифракц. пиков фазы т и стандартной фазы соотв. a -постоянный коэффициент. Для построения прямой Im/IсСт достаточно снять дифрактограмму (или рентгенограмму) одной двухфазной смеси. Применяя метод внутр. стандарта, в образце с n фазами можно определить концентрацию всех фаз. Для этого необходимо построить n — 1 градуировочных графиков, т.к. условие= 1 позволяет определить концентрацию последней4049-13.jpgфазы без градуировочного графика. Погрешность в количеств. определении фазы составляет 2%.


===
Исп. литература для статьи «РЕНТГЕНОВСКИЙ ФАЗОВЫЙ АНАЛИЗ»:
Миркин Л. И., Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов, М., 1961; Гиллер Я. Л., Таблицы межолоскостных расстояний, т. 1-2, М., 1966; ASTM Diffraction data file, PhiL, 1969. В. Д. Крылов.

Страница «РЕНТГЕНОВСКИЙ ФАЗОВЫЙ АНАЛИЗ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков