x射線衍射原理及應(yīng)用(參考版)
2025-08-08 03:13本頁面
【正文】 通常采用實(shí)驗(yàn)處理或簡化計(jì)算等方法解決基體效應(yīng)的影響。若試樣中含有 n相，則 ???njmjjm x1??物相定量分析的基本原理 基體吸收效應(yīng) —— 對(duì)于多相混合樣品，由于物質(zhì)吸收的影響，多相物質(zhì)中各相的吸收系數(shù)不同，從而使各相衍射強(qiáng)度 Ij與其含量 xj不成線性關(guān)系。 ?對(duì)多相樣品，其中任一相的某條衍射線的強(qiáng)度不僅與該相在混合物中的含量有關(guān)，還與混合物中各相的吸收作用有關(guān)。 物相定量分析的基本原理 ?對(duì)單相樣品，在確定的試驗(yàn)條件下，對(duì)一種物相的某一條衍射線而言，其強(qiáng)度公式可簡化為 ?VCI ? 其中， C為常數(shù)， V為衍射體積， ?為線吸收系數(shù)。此外，對(duì)混合物中含量很少的物相進(jìn)行物相分析時(shí)，最要緊的是對(duì)照衍射圖譜中的特征線條，即強(qiáng)度最大的三強(qiáng)線，因?yàn)檫^少的含量將不足以產(chǎn)生該相完整的衍射圖樣。 因此， X 射線衍射分析只能肯定某相的存在，而不能確定某相的不存在。如果分析者在鑒定物相過程中對(duì)卡片有所懷疑時(shí)，即應(yīng)制備自己的標(biāo)準(zhǔn)衍射圖譜。 ? 如果標(biāo)準(zhǔn)卡片本身有誤差，則將給分析者帶來更大的困難。比較復(fù)雜的相分析工作，往往要與其他方法（如化學(xué)分析、電子探針、能量色散譜 EDS）配合才能得出正確的結(jié)論。此時(shí)，必須仔細(xì)分析，重新假設(shè)和檢索。 ⑤ 做定性分析中，必須了解試樣來源、化學(xué)成分、物理性質(zhì) ? 在多相混合物的衍射圖譜中，屬于不同相的某些衍射線條，可能因面間距相近而相互重疊，所以，衍射圖譜中的最強(qiáng)線實(shí)際上可能并非某一相的最強(qiáng)線，而是由兩個(gè)或兩個(gè)以上物相的某些次強(qiáng)或三強(qiáng)線條疊加的結(jié)果。 ② 低角度線比高角度線重要 這是因?yàn)閷?duì)不同晶體來說，低角度線的 d值相一致的機(jī)會(huì)很少（晶面間距大），但對(duì)于高角度線（晶面間距小的）不同晶體間相互近似的機(jī)會(huì)增多。對(duì)于一般物相分析問題，并不要求面間距的測量達(dá)到那樣高的精確度。當(dāng)測試所用輻射與卡片不同時(shí)，其相對(duì)強(qiáng)度的差別更為明顯。 定性物相鑒定過程中應(yīng)注意的問題 ① d比 I相對(duì)重要 ② 低角度線比高角度線重要 ③ 強(qiáng)線比弱線重要 ④ 要重視特征線 ⑤ 做定性分析中，了解試樣來源、化學(xué)成分、物理性質(zhì) ⑥ 不要過于迷信卡片上的數(shù)據(jù)，特別是早年的資料 ，注意資料的可靠性。每年大約有 2022 個(gè)新的衍射圖分組發(fā)表在數(shù)據(jù)庫中。 ICDD 是由一些國際科學(xué)組織資助的非盈利性組織在粉末衍射卡片集上發(fā)表的大多數(shù)衍射圖是從文獻(xiàn)論文中得到的?，F(xiàn)在已可以通過光盤進(jìn)行檢索。 X射線物相分析原理 d和 I對(duì)不同的化合物是有指紋性的！ （ PDF） 粉末衍射卡（ Powder Diffraction Files）也簡稱 JCPDS 國際粉未衍射標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合會(huì) (1969年成立 )（ the Joint mittee on Powder Diffraction Standards） 卡，該聯(lián)合會(huì)每年出版一組有機(jī)物質(zhì)和一組無機(jī)物質(zhì)的粉未射卡片，第張卡片上記錄了一種物質(zhì)的衍射數(shù)據(jù)和結(jié)晶學(xué)據(jù)。其中 d值與晶胞的大小和形狀有關(guān)，相對(duì)強(qiáng)度則與質(zhì)點(diǎn)的種類和其在晶胞中的位置有關(guān)。 結(jié)束語 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，許多嶄新的衍射理論和技術(shù)正在不斷涌現(xiàn)！ 謝謝大家！ 每一種結(jié)晶物質(zhì)各自都有自己獨(dú)特的化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)，沒有任何兩種結(jié)晶物質(zhì)它們的晶胞大小、質(zhì)點(diǎn)的種類和質(zhì)點(diǎn)在晶胞中的排列方式是完全一致的。 ? 軟件自帶幾個(gè)批處理命令（如 Default、 IdeAll等）可以自動(dòng)完成上述步驟，并列出已選物相和備選物相，可以滿足一般應(yīng)用要求。 電子衍射法與 X射線衍射法比較 電子衍射法 X射線衍射法 穿透能力 小于 104 mm 可達(dá) 1 mm以上 散射對(duì)象 主要是原子核 主要是電子 研究對(duì)象 適宜氣體、薄膜 適宜晶體結(jié)構(gòu) 和固體表面結(jié)構(gòu) 適合元素 各種元素 不適合元素 H 由于中子穿透能力大，所以用中子衍射法確定晶體中 H原子位置就更有效。 立方晶系 a = b = c = ao ,? = ? = ? = 90? 應(yīng)用 3：衍射儀能進(jìn)行的其他工作 峰位 面間距 d → 定性分析 點(diǎn)陣參數(shù) d漂移 → 殘余應(yīng)力 固溶體分析 半高寬 結(jié)晶性 微晶尺寸 晶格點(diǎn)陣 非晶質(zhì)的積分強(qiáng)度 結(jié)晶質(zhì)的積分強(qiáng)度 定量分析 結(jié)晶度 角度（ 2θ ） 強(qiáng)度 判定有無譜峰 — 準(zhǔn)晶質(zhì)、非晶質(zhì) 樣品方位與強(qiáng)度變化（取向 ） 集合組織 纖維組織 極圖 反射率、薄膜厚度、表面界面粗糙度 應(yīng)用 3：衍射儀能進(jìn)行的其他工作 1918年 Scherrer 提出了衍射線寬 (?)和晶粒尺寸 (D)的關(guān)系式： ???co sDK?1925年 Van Arkel 提出了晶體中微應(yīng)變 (e)和衍射線寬 (?)的關(guān)系式： ?? t
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