Другие предметы \ Рентгенофазовый анализ

Количественный рентгенофазовый анализ: Методические указания к лабораторным работам, страница 3

       Метод исключает процедуры взвешивания и перемешивания веществ пробы и эталона в процессе анализа, за счет чего сокращается время на анализ каждого образца. К недостаткам метода относится его чувствительность к изменению массовых коэффициентов поглощения образцов. Предварительная калибровка и получение графических зависимостей проводятся так же, как в методе внутреннего стандарта. Из (8):   

                            .                                 (9)

Если массовые коэффициенты поглощения образцов одинаковы, выражение в квадратных скобках является константой, определяемой с помощью калибровки по стандартным образцам.

       Если массовые коэффициенты поглощения образцов не одинаковы, но известен их элементный количественный состав, то по формулам  рассчитывается Mi, а Lj определяется с помощью калибровки по стандартным образцам.

Проведение анализа. Для КРФА по методам внутреннего и внешнего стандартов при построении калибровочных зависимостей используют высокоточные данные.

        В нашем случае это данные комиссии по порошковой дифракции международного союза кристаллографов (CPD Round Robin 1999-2000 г.г.) [3]. Ей были подготовлены восемь искусственных смесей, проведены две независимые съемки смесей. В таблице 1 представлен фазовый сосав этих смесей.

Таблица 1 — Состав искусственных смесей CPD.

Смесь

Экспериментальное взвешивание

(% масс.)

Данные флуоресцентного анализа (% масс.)

Al2O3 (корунд)

CaF2 (флюорит)

ZnO (цинкит)

Al2O3

CaF2

ZnO

a

1.15

97.81

4.04

1.22

94.11

4.12

b

94.31

4.33

1.36

94.73

4.32

1.38

c

5.04

1.36

93.59

5.12

1.33

93.15

d

13.53

53.58

32.59

13.80

52.99

32.98

e

55.12

29.62

15.25

55.79

29.39

15.34

f

27.06

17.72

55.22

27.32

17.44

54.88

g

31.37

34.42

34.21

31.70

33.86

34.01

h

35.12

34.69

30.19

35.35

34.26

30.03

Используемое оборудование

1.  Набор рентгенограмм стандартных образцов известного качественного и количественного состава.

2.  ИПС РФА - информационно-поисковая система с базой данных (БД) рентгенофазовых стандартов.

3.  Графический редактор: MC Origin или MS Excel.

4.  Набор экспериментальных рентгенограмм поликристаллических веществ, измеренных на дифрактометре с фокусировкой по Брэггу-Брентано (папка С:/JCPDS/Scan/).

Порядок выполнения работы

1.  Получить у преподавателя набор рентгенограмм исследуемых образцов и  два набора рентгенограмм стандартов (один для метода внешнего эталона, другой – внутреннего).

2.  Изучить инструкцию пользователя для программы ИПС РФА (см. Учебно-методические указания к лабораторным работам для студентов РЕНТГЕНОФАЗАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ СОСТАВА ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ).

3.  С помощью ИПС РФА определить интенсивности аналитических линий фаз в исследуемых образцах и в стандартах.

4.  Построить калибровочные зависимости с помощью стандартных образцов: Cij – Mi*Iij  для КРФА по методу внешнего эталона; Cij – Iij/Iiэ для КРФА по методу внутреннего эталона. Значения Mi рассчитать самостоятельно по уравнению (7).

5.  По построенным графикам, зная интенсивность аналитических линий фаз в исследуемых образцах, рассчитать фазовые концентрации.

Контрольные вопросы

1.  Классифицируйте методы КРФА; какое место в этой классификации занимают методы, основанные на эталонировании?

2.  Сущность метода внутреннего эталона?

3.  Сущность метода внешнего эталона?

4.  Основное уравнение для метода внутреннего эталона?

5.  Основное уравнение для метода внешнего эталона?

6.  В чем принципиальная разница между методами эталонирования  при построении калибровочных зависимостей?

7.  Достоинства и недостатки методов, основанных на эталонировании?

8.  Причина использования  массовых абсорбционных коэффициентов образцовMi  при построении градуировочных зависимостей в методе внешнего эталона?

Лабораторная работа №2

Методы КРФА корундовых чисел

Цель работы: ознакомиться с методами КРФА корундовых чисел; освоить методику компьютерного определения этим методом фазового состава многокомпонентных смесей по порошковым дифрактограммам на тестовых дифракционных спектрах.

Качественный рентгенофазовый анализ

         Качественный рентгенофазовый анализ или фазовая идентификация (ФИ) многофазных поликристаллических материалов [4, 5] основана на компьютерном сопоставлении экспериментального рентгеновского дифракционного спектра и эталонных спектров (рентгенофазовых стандартов) чистых фаз. Если фаза присутствует в образце, то и ее эталонный спектр должен присутствовать в экспериментальном спектре образца с интенсивностью линий, пропорциональной концентрации фазы. Алгоритмы идентификации заключаются в переборе/сопоставлении эталонных спектров фаз базы данных (БД) с экспериментальным и расчете вероятностных               критериев для оценки степени их совпадения.

Скачать файл