第五章 X射线物相分析及点阵参数精确测定_PPT课件

PDF卡片中给出d值和其所对应的
I/I1（I1为最强峰），而通过衍射仪衍 射出的花样，计算机已处理，将2θ对
应的d值和I/I1算出和PDF卡片对照， 即可标定物相。
粉末衍射卡片的组成
由于物相鉴定要查找核对PDF卡片，因此将 PDF卡片加以介绍。 1 卡片序号：其形式为×（组号）-××××
（组内序号），根据序号来查。 2 三强线：将最强的三条线的d值和相对强度单
“i”表示经指标化及强度估计， 质量较好，但不如★可靠； “O”表示质量较差； 无符号为空缺； “C”表示衍射花样数据来自于 计 算；
5 表示试验条件，如Rad为辐射种类（如Cu靶 Kα辐射）。
λ：波长；Filter：滤波片；Dia:相机直径等。 6 晶体学数据：sys—晶系；S.G.—空间群符号
注意：对多相物质，光在多相物质中衍射时，
各相衍射线互不干扰只是机械地叠加，因此多相物 质的分析是将衍射线加以区分标定。
§5.1 定性分析
一.定性分析的原理 1. 结晶物质之所以表现出种类的差别，是由于不
同物质具有自己特点的原子种类、原子排列方式和 点阵参数，因此呈现出各自不同的特点的衍射花样。 故某种物质的多晶体衍射线条的数目、位置以及强 度，是该物质的特征，因而可以成为鉴别物相的标 志。 2. 多相物质的衍射花样互不干扰，因而相互独立， 只是机械地叠加。因此可从混合物的衍射花样，鉴 别出不同的物相。
引言
物相分析有两种——物相的定性分析和定量分析。
➢ 什么是物相？
物相不是元素，比如有两种物质，都含有两种 相同的元素O、Fe（Fe2O3、Fe3O4），但它们的 物相不同；再比如铁素体、奥氏体都由Fe元素构成， 但它们也是不同的物相。 因此物相是元素的结合态和相的状态。 物相分析就是要得到元素的结合态和相的状态。
7—表示70%等，前面标的是可靠性符号。
哈氏索引中索引卡片的排列是按第一个d值 递减的顺序排列的： 1. 将最强线的面间距d1处于某一范围内的归为 一组（例如0.269～0.265nm); 2.组的顺序按面间距范围从大到小排列，范围 及其误差在每页顶部标出；
3.组内按次强线的面间距d2减小的顺序排列。 例如：
————————————————
质
8
布化
量
强
Biblioteka Baidu
喇学
标 记
线 的 面
菲式 点 阵
间
距
34-282 1.8
卡参 片比 号强
度
芬克（Fink）索引 当被测物质含有多种物相时（往往都为多种物相），由于各
物相的衍射线会产生重叠，强度数据不可靠，而且，由于试样对 X射线的吸收及晶粒的择优取向，导致衍射线强度改变，从而采 用字母索引和哈那瓦尔特索引检索卡片会比较困难，为克服这些 困难，芬克索引以八根最强线的d值为分析依据，将强度作为次 要依据进行排列。每种物相在芬克索引中至少出现四次。
➢ X射线衍射为什么能进行物相分析？
每种晶体都有自己特定的晶体结构参数，如点 阵类型、晶胞大小、原子数目及与原子在晶胞中的 位置等，晶体的这些信息会在X-ray衍射时反映在 衍射花样中（会使衍射位置θ角，衍射强度I不 同），根据衍射线条的位置（经过一定的处理）就 可知道物相是什么——定性分析；根据衍射线条的 位置、强度就可知道物相有多少——定量分析。
二). 数字索引（Hanawalt 索引）
1. 当不知所测物质为何物时，用数字索引比较方便。 2. 构成：8条最强线的晶面间距及对应强度、化学式、 卡片序号、显微检索序号。 3. 说明：每条线的相对强度均以下标的方式标在相应的 晶面间距下面，这样在检索的时候，只需根据衍射图上的 最强衍射峰顺序来查。 比如：标x—表示100%，即最强峰；
式、三强线的晶面间距及相对强度（下标）、卡片
序号、显微检索序号。
3. 比如：Copper Molybdenum CuMoO4 3.72x
4.
3.368 2.717 22-242 1-147-B12
比如已知样品中含有Cu，就可查以Cu打头的索引。
因为戴维无机字母索引的特点是以元素分类，
比如含有Cu元素的索引在一起。
注意:各档中的“Ref”为该栏的数据来源。
四. PDF卡片的索引
要完成定性分析,必须进行索引.
索引
字母索引:戴维无机字母索引 数字索引:哈氏无机、芬克无机数值索引
一）. 字母索引(戴维无机字母索引)
1. 用于已知样品中含有一种或几种元素（比如已知
含有Cu元素）。
2. 每种物质占一行，依次为物质的英文名称、化学
设某物相八个衍射线d值依次为： d1，d2，d3，d4，d5，d6，d7，d8 ，而且d2， d4，d6，d8为八根强线中强度大于其它四根，那么芬克索引中d值的排列为：
第一次： d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d1； 第二次： d4 d5 d6 d7 d8 d1 d2 d3 ； 第三次： d6 d7 d8 d1 d2 d3 d4 d5 ； 第四次： d8 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7；
索引条目说明
2.5º - 2.44( .01)
组的面间距范围及误差
QM Stronger Reflections
PSC chemical Formula Mineral Name; Common Name PDF# I/Ic
……
★ 247X25582776204415746.1133.1521.892 oI12 Ca2CuO3
独列，以供查找方便，三强线对不同物质通常 不同。 3 最大面间距，及其所对应的相对强度。
图 PDF卡片的结构
4 物相的化学式及英文名称。
化学式之后数字——单胞中的原子数； 化学式之后字母（大写）——表示布拉菲点阵 类型； 比如常见的F——面心立方，B——体心立方， C——简单立方； 右上角标号——★表示数据可靠性高；
a。、b。、c。——为晶胞的点阵常数； A=a。/b。、C=c。/b。为轴比； α、β、γ为晶胞轴间夹角； Z为单位晶胞中相当于化学式的分子数目（对 于元素是指单胞中的原子数，对于化合物是指 单胞中的分子数目）。
7 物相的物理性质，其中εα、nωβ、εγ
为折射率； Sign为光学性质的正负；2V光轴间夹角；D 为密度；mp熔点；Color颜色。 8 试样来源、制备方法及化学分析数据，德拜 相机的摄照温度。 9 d值序列，按衍射的先后顺序排列的晶面间 距d值序列及对应的相对强度I/I1及干涉指 数。