x射线衍射分析(2)110308

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1、●布拉格方程及其意义●衍射强度——结构因子●衍射仪的基本构造●物相分析(定性和定量)的基本原理和方法Hanawalt早在30年代就开始搜集了上千种物质的衍射花样，保存为标准卡片－－粉末衍射卡片(PDF)。每年补充更新。既包括实验测量的数据，又包括由计算得到的数据。要从成千上万张卡片中查对物相是十分困难的，必须建立一个有效的索引。JCPDS包括检索手册和卡片集两大部分。在检索手册中共有四种按不同方法编排的索引：。A．哈氏(Hanawalt)索引:是一种按d值编排的数字索引，是鉴定未知相时主要使用的索引。(未知物相)B．芬克

2、(Fink)索引：也是一种按d值编排的数字索引。它主要是为强度失真的衍射花样和具有择优取向的衍射花样设计的，在鉴定未知的混合物相时，它比使用哈那瓦尔特索引来得方便。(混合物相)C．戴维(Davey-KWIC)索引:是以物质的单质或化合物的英文名称，按英文字母顺序排列而成的索引。(已知物相)D．矿物名称索引：按矿物英文名称的字母顺序排列。在整个索引书中，无机化合物(包括单质)及有机化合物是分开编排的。编制索引，以便从数以万计的卡片中迅速取出所需卡片。索引分为字母索引和数字索引两种。JCPDS卡片的索引卡片集索引是查找卡片的

3、工具书，它有两种形式——字母索引和数字索引(哈氏和芬克)。字母索引——戴维(Davey-KWIC)索引该索引是依照化合物的英文名称按字母顺序编排的(编排方式与英文字典相同)，每个物相占一个条目，每条列出其英文名称、分子式、三个最强峰的d值和相对强度以及卡片号等。相对强度是在d值的下标位置出现。最强峰的强度定为10，以x表示，其它的以整数表示。当图谱中存在个别比最强峰还强得多的峰时，这个衍射的d值下标写作g。变换物质的英文名称关键词的顺序可使一种物相在字母索引中多次出现，如硅铝化合物在字母索引中出现两次(如表)。字母索引分

4、无机物和有机物两部分。对于无机物，还有矿物名称索引，它是按化合物英文矿物名称字母编排的，如矿物名为Mullite，它在矿物索引中M字头区域出现。　　有机化合物的字母索引也有两种，一种是按化合物英文名称的字母编排的，另一种是分子式索引，是依照C、H两个元素的数目排序，以C为先，当C的数目相同时再按H的数目排列。若C、H皆相同，则按分子式中其它元素的英文名称顺序排列。当已知被检测物相的英文名称，欲确认在某体系中它是否存在时，应用字母索引是十分便利的。在哈氏索引中，第一种物相的数据占一行，成为一个项。由每个物质的八条最强线

5、的d值和相对强度、化学式、卡片号、显微检索号组成。8条强线的构成是，首先在2θ＜90°的线中选三条最强线，d1、d2、d3，下标1、2、3表示强度降低的顺序。然后在这三条最强线之外，再选出五条最强线，按相对强度由大而小的顺序其对应的d值依次为d4、d5、d6、d7、d8，它们按如下三种排列:d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7、d8d2、d3、d1、d4、d5、d6、d7、d8d3、d1、d2、d4、d5、d6、d7、d8即前三条轮番作循环置换，后五条线的d值之顺序始终不变。这样每种物相在索引中会出现三次以提高被检索

6、的机会。在索引中，每条线的相对强度写在其d值的右下角。在此，原来百分制的相对强度值用四舍五入的办法转换成十级制。其中100用“X”来代表。哈氏(Hanawalt)索引：三强线的面间距值从大到小按顺序分组排列，按各物质三强线中第一个面间距的递减次序分成51个小组。在每一小组内，各物质按第二个面间距的递减次序排列。若在同一小组有几种物质的第二个面间距相同，则再按第三个面间距值的递减次序排列。分析方法：(1)获得衍射图后，测量衍射线的2θ，计算出晶面间距d。并测量每条衍射线的峰高，以最高的峰的强度作为100，计算出每条衍射线的

7、相对强度I／I0。(2)根据待测相的衍射数据，得出三强线的晶面间距值d1、d2、d3(最好还应当适当地估计它们的误差)。(3)根据d1值，在数值索引中检索适当d组。(4)在该组内，根据d2和d3找出与d1、d2、d3值符合较好的一些卡片。(5)若无适合的卡片，改变d1、d2、d3顺序，再按(2)-(4)方法进行查找。(6)最后把待测相的所有衍射线的d值和I/I0与查找出的卡片上数据进行一一对比，若获得与卡片数据基本吻合，该卡片上所示物质即为待测相。举例：如某物质的衍射数据如下表所示。选8条强度最大的衍射线，按强度顺序排列

8、为3.027、1.908、2.279、1.872、2.090、2.49、3.842、1.923，查哈氏索引3.04~3.00组发现当第一个d值为3.04，第二个d值为2.29，第三个d值为2.10时，这个卡片的8个数据3.04、2.29、2.10、1.91、1.88、2.50、3.86、1.60与上述的实验数据较吻合