【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 單色器放在衍射束中， C=1，若為理想嵌鑲結(jié)構(gòu)晶體單色器， K=cos22α，若為理想完整晶體單色器， K=|cos2α|，不用單色器時(shí)， K=C=1 ， α 為單色器晶體的布拉格角 ???c oss in2c os122?)1(c oss i n82c os122CK?????定量相分析的原理 ?設(shè)有多相物質(zhì)含有 N個(gè)相，第 j相參加衍射的體積為 Vj，當(dāng)使用衍射儀測(cè)量時(shí)，第 j相某條（ HKL）線的衍射強(qiáng)度 為 定量相分析 Mh k lh k ljjjjeKPFVKcmeIRCVCKI2222204240c o ss i n2c o s1121321??????????μ為混合物的線吸收系數(shù) Mh k lh k ljjjjeKPFVKcmeIRCVCKI2222204240c o ss i n2c o s1121321??????????μ為混合物的線吸收系數(shù) 定量相分析的原理 ?設(shè)被 X射線照射的總體積為 1個(gè)單位，由公式計(jì)算出來的為 j相的 體積分?jǐn)?shù) ?線吸收系數(shù)與質(zhì)量吸收系數(shù)的關(guān)系為 ?測(cè)量相的體積分?jǐn)?shù)時(shí)： ?測(cè)量相的重量分?jǐn)?shù)時(shí)： 定量相分析 ???NjmjjW1?????? NjmjjjjjWVCKI1????? NjmjjjjjWWCKI1??外標(biāo)法 ?實(shí)驗(yàn)方法 設(shè)要測(cè)量某兩相混合物中 j相的分?jǐn)?shù)： 定量相分析 第 1步，制作工作曲線：純 j相和 i相物質(zhì)，按 j:i為 20:80、 40:60、 60: 80:20的比例配制兩相混合物，測(cè)量?jī)上嘀懈髯缘淖顝?qiáng)峰，繪制出橫坐標(biāo)為 j相含量，縱坐標(biāo)為 Ij/Ii的工作曲線 第 2步：測(cè)量待測(cè)混合物的相應(yīng)衍射峰的強(qiáng)度，在工作曲線中找到具有相同縱坐標(biāo)值的點(diǎn)，橫坐標(biāo)值即為混合物中 j相的分?jǐn)?shù) 外標(biāo)法 ?測(cè)量原理 ?測(cè)量參數(shù)相同時(shí)，不同測(cè)量次數(shù)的強(qiáng)度之值為含量之比 定量相分析 ?注意事項(xiàng) ?對(duì)不同次數(shù)測(cè)量的工作參數(shù)敏感 外標(biāo)法 ?實(shí)例 ?某坦克用 Al合金，經(jīng) X射線衍射物相定性分析，得到如下的結(jié)果： 定量相分析 外標(biāo)法 ?實(shí)例 ?為了解其中 Si的重量分?jǐn)?shù)，使用外標(biāo)法： ?稱量純鋁粉和純硅粉，按重量比WAl:WSi= 20:80、 40:60、 60: 80:20的比例配制鋁硅混合物樣品共 4個(gè)，樣品編號(hào)為 14 ?測(cè)量?jī)上嘀懈髯缘淖顝?qiáng)峰的強(qiáng)度 定量相分析 外標(biāo)法 ?實(shí)例 ?測(cè)量結(jié)果如下表： 定量相分析 No WAl:WSi IAl(111) ISi(111) IAl : ISi 1 20:80 1000 2022 2 40:60 4000 1200 3 60:40 7000 1000 7 4 80:20 10000 800 外標(biāo)法 ?實(shí)例 ?繪制定標(biāo)曲線如下： 定量相分析 Al IAl:ISi 外標(biāo)法 ?實(shí)例 ?測(cè)量樣品的衍射強(qiáng)度分別為： IAl=67018,ISi=10732, ?IAl: ISi= 67018/ 10732= 定量相分析 外標(biāo)法 ?實(shí)例 ?測(cè)量樣品的衍射強(qiáng)度分別為： IAl=67018,ISi=10732, ?IAl: ISi= 67018/ 10732= ,查定標(biāo)曲線可知WAl=65%wt,WSi=35%wt 定量相分析 外標(biāo)法 ?特例 定量相分析 如果試樣中只含有 A、 B兩相，其重量百分?jǐn)?shù)分別為WA和 WB，此時(shí)因?yàn)?WA+WB=1，計(jì)算公式簡(jiǎn)化為： ])()([2 BmBAmAAAAA WWWCKI??? ??內(nèi)標(biāo)法 ?方法： ?在被測(cè)的粉末試樣中加入一種 含量恒定 的 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) 制成 復(fù)合試樣 ?一般情況下可用 α Al2O3（剛玉）粉作內(nèi)標(biāo)物質(zhì) ?然后，通過測(cè)量復(fù)合試樣中待測(cè)相的某一衍射線強(qiáng)度與內(nèi)標(biāo)物質(zhì)某一條衍射線強(qiáng)度之比，來測(cè)定待測(cè)相的含量 定量相分析 內(nèi)標(biāo)法 ?公式推導(dǎo)： ?設(shè)被測(cè)試樣中含有 n個(gè)相，要測(cè)定其中的 A相含量 ?摻入內(nèi)標(biāo)物質(zhì) S ?WA為 A相在被測(cè)試樣中的重量百分?jǐn)?shù)， WA’為 A相在復(fù)合試樣中的重量百分?jǐn)?shù) ?WS為內(nèi)標(biāo)物在復(fù)合試樣中的重量百分?jǐn)?shù) ?三者關(guān)系為 WA=WA’/（ 1WS） ?復(fù)合試樣中的待測(cè) A相和內(nèi)標(biāo)相 S的衍射強(qiáng)度分別為： 定量相分析 內(nèi)標(biāo)法 ?公式推導(dǎo)： ?兩式相除可得 定量相分析 內(nèi)標(biāo)法 ?公式推導(dǎo)： ?取與 WA無關(guān)的所有系數(shù)為 K，有： ?此式稱為內(nèi)標(biāo)法的基本方程 定量相分析 內(nèi)標(biāo)法 ?K值的計(jì)算 ?內(nèi)標(biāo)法基本方程中的 K值為常數(shù)，在測(cè)量前必須先得到 K值 ?配制一系列（ 3個(gè)以上）待測(cè)相 A含量已知的試樣，每個(gè)試樣中摻入含量恒定的內(nèi)標(biāo)物 S，混合均勻后，制成一系列復(fù)合試樣 ?測(cè)量各復(fù)合試樣的 IA/IS值，在坐標(biāo)紙上繪制定標(biāo)直線 ?內(nèi)標(biāo)法的缺點(diǎn) ?需要作定標(biāo)曲線，實(shí)踐起來難以實(shí)現(xiàn) 定量相分析 內(nèi)標(biāo)法 ?舉例： ?一個(gè)含有 SiO2的多相樣品，需要測(cè)量其中 SiO2的含量 ?取純石英粉末和剛玉粉末按 20： 80， 50： 50，80： 20比例稱量，制成三個(gè)混合樣品，充分研磨、混合均勻后，測(cè)量這三個(gè)樣品兩相的衍射強(qiáng)度，然后同外標(biāo)法一樣，制作 定標(biāo)曲線 ?稱取要測(cè)量的樣品 9g，剛玉粉末 1g，混合研磨均勻化，測(cè)量樣品中石英和剛玉的衍射強(qiáng)度 ?在定標(biāo)曲線上找到相應(yīng)的 強(qiáng)度比值 點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo) 值為石英的重量分?jǐn)?shù) W’。然后換算成 W 定量相分析 K值法 ?K值法的意義 ?K值法又稱為 基體沖洗法 ，是 1974年在改進(jìn)的內(nèi)標(biāo)法基礎(chǔ)上提出來的。 K值法不需要作定標(biāo)曲線，而是 通過內(nèi)標(biāo)方法直接求出K值，內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的加入量也可以任意選取 定量相分析 ?K值法與內(nèi)標(biāo)法的主要差別是對(duì) K值的處理不同，內(nèi)標(biāo)法的 K值與內(nèi)標(biāo)物質(zhì)含量有關(guān)，而 K值法與內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的含量無關(guān) K值法 ?K值法的推導(dǎo)： ?設(shè)在 復(fù)合 試樣中，測(cè)量 j相 的含量， 內(nèi)標(biāo)物質(zhì)為 S，待測(cè)相 j與內(nèi)標(biāo)物質(zhì) S的的強(qiáng)度計(jì)算公式為： 定量相分析 式中 K值僅與兩相的密度和衍射角有關(guān)，與含量無關(guān) K值法 ? K值的測(cè)量 1. 制備一個(gè)待測(cè)相和內(nèi)標(biāo)物質(zhì)重量為 1:1的兩相混合試樣，測(cè)量?jī)上嗟难苌渚€強(qiáng)度。因?yàn)?Wj/Ws=1，故 Kjs=Ij/IS，通過測(cè)量該混合試樣的強(qiáng)度 Ij和 IS ，便可求得 K值 2. 在 K值已知的情況下，測(cè)量待測(cè)復(fù)合試樣的Ij/IS，便可求出 W’j。再換算出 Wj 定量相分析 K值法 ? K值法的優(yōu)點(diǎn) 1. K值法與待測(cè)相和內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的含量無關(guān)。因此可以任意選取內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的含量 2. 只要配制一個(gè)由待測(cè)相和內(nèi)標(biāo)物質(zhì)組成的混合試樣，便可測(cè)定 K值，因此不需要測(cè)繪定標(biāo)曲線 3. K值具有常數(shù)意義，只要待測(cè)相、內(nèi)標(biāo)物質(zhì)、實(shí)驗(yàn)條件相同，無論待測(cè)相的含量如何變化，都可以使用一個(gè)精確測(cè)定的 K值 定量相分析 K值法 ? K值法應(yīng)用 設(shè)某待測(cè)樣品中含有 石英 ，用 K值法測(cè)量其中石英的含量 計(jì)算 K值 按重量比 1： 1稱量 石英 粉末和 剛玉 粉末各5g,混合，充分研磨后，制成一個(gè)復(fù)合樣品，測(cè)量該樣品中兩相最強(qiáng)衍射線的強(qiáng)度 Kjs=Ij/IS （ j=SiO2,S=Al2O3） 定量相分析 K值法 ? K值法應(yīng)用 復(fù)合待測(cè)樣品的制作： 稱取待測(cè)樣品 9g，剛玉粉 1g，混合，充分研磨 （ WS=%wt） 測(cè)量復(fù)合樣品中石英和剛玉的衍射強(qiáng)度（測(cè)樣相同衍射線的強(qiáng)度，一般都用最強(qiáng)線的衍射強(qiáng)度） 計(jì)算 W’ 定量相分析 K值法 ? K值法應(yīng)用 換算 W WA=WA’/（ 1WS） 定量相分析 K值法 ? K值的獲得 1. 由實(shí)驗(yàn)測(cè)量 ? 按與 j相 1:1的比例，配制 S相與 j相的兩相試