160 likes | 396 Views
Rentgenowska analiza fazowa jakościowa i ilościowa Wykład 5. Gęstość rentgenowska. Analiza fazowa jakościowa. Analiza fazowa ilościowa: -metody, -dobór wzorca, -przeprowadzenie analizy ilościowej metodą wzorca wewnętrznego. 1/27. XRD 4. GĘSTOŚĆ RENTGENOWSKA
E N D
Rentgenowska analiza fazowa jakościowa i ilościowa Wykład 5 • Gęstość rentgenowska. • Analiza fazowa jakościowa. • Analiza fazowa ilościowa: • -metody, • -dobór wzorca, • -przeprowadzenie analizy ilościowej metodą wzorca wewnętrznego. 1/27 XRD 4
GĘSTOŚĆ RENTGENOWSKA A – ciężar cząsteczkowy [g/mol] Z – liczba formuł w komórce elementarnej V - objętość komórki elementarnej 1,6602 .10 –24 - jednostka masy atomowej 2/27 XRD 4
Policzyć gęstość rentgenowską dla: • KBr – układ regularny, a = 6,578 Å , Z=4; • GeP – układ tetragonalny, a = 3,544 Å, c = 5, 581 Å, Z=2; • ZnO – układ heksagonalny, a = 3,2498 Å, c = 5, 2066 Å, Z=2. 3/27 XRD 4
4/27 XRD 4
Identyfikacja fazowa (jakościowa) substancji Etapy pracy: 1. Wykonanie pomiaru metodą proszkową (przy odpowiednio dobranych parametrach). 2. Odczytanie kątów ugięcia i przeliczenie ich na wartości dhkl, korzystając z wzoru Bragga (przyjmując znaną wartość długości fali i n=1). 3. Oszacowanie intensywności względnych. 4. Porównanie wartości dhkl obliczonych z tablicowymi, zaczynając od wartości odpowiadającej refleksowi o największej intensywności – identyfikacja fazy. BAZY DANYCH: - ASTM (American Society for Testing Materials), - JCPDS – ICDD (Join Committee for Powder Diffraction Standards – International Centre For Diffraction Data). Sposoby korzystania z kart identyfikacyjnych: - skorowidz alfabetyczny, - skorowidz liczbowy (Hanawalta), - skorowidz Finka, - obecnie – komputerowe bazy danych. 5/27 XRD 4
6/27 XRD 4
Analiza ilościowa Opiera się na zależności pomiędzy intensywnością refleksów pochodzących od danej fazy a zawartością tej fazy: Ii = (Kixi) / (rim*) Ii- intensywność wybranego refleksu i-tej fazy Ki- stała eksperymentalna (zależna od składu chem. i struktury fazy oraz warunków pomiaru) xi- ułamek wagowy fazy w mieszaninie ri- gęstość fazy m*- masowy współczynnik absorpcji prom. X (m*=m/r) 7/25 XRD 4
8/26 XRD 4
9/27 XRD 4
Ilościowe oznaczenie zawartości składnika A • w próbce polikrystalicznej dwufazowej (faza A+faza B) • metodą wzorca wewnętrznego • Przeprowadzenie analizy fazowej (metoda proszkowa). • Wybór wzorca (intensywne piki wzorca nie mogą się nakładać na piki oznaczanej substancji). • Wybór konkretnego refleksu wzorca i substancji oznaczanej. • Przygotowanie mieszanin wzorcowych (znana zawartość fazy A i fazy B + stała naważka wzorca). • Pomiar intensywności wybranych refleksów dla mieszanin wzorcowych i obliczenie średnich wartości IA/Iwzorca. • Obliczenie, w oparciu o metodę najmniejszych kwadratów, zależności liniowej IA/Iwzorca = a cA + b • Przygotowanie próbek do pomiarów, poprzez zmieszanie ich ze stałą naważką wzorca. • Pomiar intensywności wybranych refleksów dla próbek badanych i obliczenie średnich wartości IA/Iwzorca. • Obliczenie ze wzoru z pkt. 6 zawartości fazy A (cA). 10/27 XRD 4
11/27 XRD 4
12/27 XRD 4
13/27 XRD 4
14/27 XRD 4
15/27 XRD 4