《XRD定量分析》PPT课件.ppt

X射线物相定量分析,物相定量分析目的在多相混合物中确定各相的含量,基本原理定量分析的基本原理是物质各相的衍射线的强度随该相在混合物中相对含量的增加而增加。,衍射仪法的衍射强度：,表示入射线强度，各参数都是单相物质的衍射参量。对多相混合物，l应为混合物的吸收系数其余均与含量无关（记为K1，未知常数）。则：I=K1 C/,方法,物相定量分析的具体方法有:外标法（单线条法）内标法K值法直接比较法(绝热法）,1、外标法（单线条法）,将所需物相的纯物质另外单独标定，然后与多相混合物中待测相的相应衍射线强度相比较。,如两相混合物（+）：I=K1 x/x(/-/)+/对纯相(I)0=K1/二者相除可消掉K1，得 I/(I)0=x(/)/x(/-/)+/,测出I和(I)0，已知各相的质量吸收系数，即可求得x。也可以确定若干个x，在相同条件下测出同一根衍射线条的强度I，作出定标曲线，根据定标曲线中I/(I)0 的值，可以很容易确认相 的含量,外标法的特点,不必在试样中加入无关的相，可以定量计算混合物中单相的含量。需要配制不同含量的样品做定标曲线，过程较为复杂。,在被测粉末样品中加入一种恒定的标准物质制成复合试样。通过测复合试样中待测相的某一衍射线强度与内标物质某一衍射线强度之比，测定待测相含量。标样：常用Al2O3,SiO2,NiO 若被测试样含、等n个相，欲测A相，可掺内标物质S，此时相的体积分数分别为A 和A，而为标准物质在复合试样中的体积分数，则在复合试样中：A，IA/IS A xA s xA K4xA KSxA 因 xA=xA(1-xS)此时A相含量 xA与IA/IS 线性相关。,2、内标法,KS的处理：,做出A相与标准物质复合试样的定标曲线，即，事先测量出一套由已知A相浓度的原始试样和恒定浓度的表征物质（即x不变）组成的复合试样，做出定标曲线,测定其IA/IS，则KS就可以确定。,3、K值法,原理：由内标法可得 Ii/IS=(Cixi/i)/(CSxS/S),令 Ki=(Ci/i)/(CS/S)，则有 Ii/IS=Kixi/xS Ki的处理：纯待测物与参比物1：1混合。(以Al2O3为参比物质)在待测样品中加入一定质量分数xS的参比物S，则任意相i和参比物S而言有：xi=xS(Ii/IS)/Ki，则i相在原始样品中的质量分数 Xi=xi/(1-xi)K值法不需作复杂的标准曲线，无繁杂计算，从而节省了分析时间，应用较广。但与内标法一样，必须提供纯样品物质，受到一定限制。,K值法法可以判断样品中是否有非晶物质存在。如左右，则样品中所有物相均为结晶相，强度数据可靠；如左右,表明强度数据或K值有误。K值法不需作复杂的标准曲线，无繁杂计算，从而节省了分析时间，应用较广。但与内标法一样，必须提供纯样品物质，受到一定限制。,X0表示原始物质在混合样品中的质量分数,4、直接比较法（绝热法）,定量相分析时不与系统以外发生关系。用试样中的某一个相作标准物质直接进行比较。特点：（1）不需掺入内标物质，减少实测工作量。（2）既适用于粉末试样，也适用于块体试样。特别适用于金属材料。（3）不能测定含未知相的多相混合试样。,例题求淬火钢中残余奥氏体的含量,根据衍射强度公式设定K和R,使得两相衍射线条强度比，求得 C/C I/I=RC/RC若只有和两相，则CC1，即可求出若有第三相碳化物C存在，加测Ic求I/Ic及R/Rc，求得C/Cc因C+C+Cc=1，即可定量求出,优点:省去了加入内标物质的操作过程(研磨，混合等)，避免了增加额外的线条，减少了谱线重叠的机会.再有，由于没有内标物质的稀释作用，微量相的线强度不受影响，防止了检测灵敏度的下降。不足：(1)K值法可以只测量一个目的相，也可以测量全部目的相，而绝热法则必须同时测出所有相。(2)K值法可以测定含有未知相的多相混合物试样(未知相不是目的相)，绝热法却不能。(3)K值法能判断是否存在非结晶物质(如果左右即表示存在非结晶物质)，绝热法则不能。,定量分析的难点,1 择优取向 多个线对测量2 其它相的干扰 避免重叠3 局部吸收 充分粉碎4.消光效应 选择反射本领较低的衍射线,测定强度与理论强度不一致。,谢谢大家！,