А. Рентгенофазовый анализ (РФА).

Он в значительной степени является качественным и в основном используется для определения веществ.

Схема РФА

Количество пиков (рефлексов) и их положение зависит от сингонии кристаллов и химического строения вещества (состава). Для веществ одной сингонии количество пиков будет одинаково, но их положение будет разным. Для веществ разной сингонии, как положение пиков, так и их количество будут разными рентгенограмма, по сути, является паспортом вещества. Сравнивая рентгенограммы неизвестного вещества с табличными рентгенограммами (картотека ASTM), можно установить исследуемое вещество. Если рентгенограммы получены с использованием различных рентгеновских трубок, необходимо сравнивать не значения , а межплоскостные расстояния, которые необходимо посчитать по соотношению

Применение РФА.

1. Можно отличить кристаллическое вещество от аморфных и стёкол: на рентгенограммах стёкол и аморфных веществ нет ярко выраженных пиков.

2. С помощью ASTM можно идентифицировать вещество.

3. Можно отличить химическое соединение от механической смеси того же состава, можно следить за степенью превращения в твёрдофазных реакциях.

4. Отличать кристаллические модификации одного вещества: , , ,

5. И другие применения.

Б. Рентгеноструктурный анализ (РСА).

С помощью рентгеноструктурного анализа определяется параметр решётки ; определяется рентгеновская плотность материала; структура молекулы.

Лекция 9 Атомные факторы рассеивания рентгеновского излучения

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

где – плотность электронного облака;

– порядковый номер элемента;

если то Чем больше , тем больше фактор рассеивания.

Более тяжёлые атомы лучше отражают рентгеновское излучение, интенсивность пиков на рентгенограмме будет максимальной. Таким образом, атомный фактор зависит от химической природы вещества.

Лекция 9 Структурная амплитуда и структурный фактор рассеивания

Структурная амплитуда для данного отражения есть отношение амплитуды отражённой волны к амплитуде волны, отражённой точечным электроном при той же длине волны.

,

где – означает, что вещество будет состоять из атомов, у которых будет своя сумма x, y, z – координаты базовых атомов, составляющих элементарную ячейку. Если атомы одинаковы, то:

,

,

если n – чётное, то ,

если n – нечётное, то

Базовый атом: x=0, y=0, z=0; S=e0=1. У примитивных кубических решёток все атомные плоскости будут отражать рентгеновское излучение.

Слева направо: примитивная кубическая решётка, объемно-центрированная, гранецентрированная.

В случае объемно-центрированных решёток рентгеновское излучение будут отражать те плоскости, которые будут иметь чётную сумму h, k, l.

В случае гранецентрированной решётки отражение не будет иметь место, если индексы являются симметричными (набор чётных и нечётных индексов).

Лекция 10 Индицирование рентгенограмм и определение параметров решёток

Индицирование рентгенограмм следует проводить, начиная с представления кубических решёток, затем перейти к средним сингониям, а затем к низшим.

А. Графический способ.

Эксперимент ()

Б. Аналитический способ.

     

– у веществ, кристаллическая структура которых содержит примитивную решётку, соотношение квадратов синусов = 1:2:3:4:5:6:8:9:10:11;

– для объемно-центрированной решётки = 2:4:6:8:10:12:14:18:20;

– для гранецентрированной = 3:4:8:11:12:16:19:20:24:27.

Последовательность расчёта параметра решётки.

1. Из рентгенограммы взять угол, соответствующий пику, разделить на два и найти, таким образом, угол .

2. Определить значения .

3. Рассчитать значения межплоскостных расстояний по закону Вульфа-Брэггов:

4. Определить значения

5. Найти соотношения

6. Полученный ряд чисел умножить на наименьшее целое число (2, 3), которое обеспечивало бы получение ряда чисел, близких к целым.

7. Округлить ряд до целых чисел.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4