ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Идентификация вещества по межплоскостным расстояниям из "Рентгенофазовый анализ Издание 2" В большинстве случаев по известному набору межплоскостных расстояний и соответствующих им интенсивностей можно определить фазовый состав вещества, если, конечно, известны аналогичные данные для компонентов смеси. [c.45] Рентгенометрические данные для каждого вещества в картотеке заносятся на отдельную карточку, схема которой приведена в табл. 3, Рентгенометрическая картотека ASTM снабжена двумя указателями — предметным и ключом . Если валовой химический состав известен, то задача сводится к сопоставлению рентгенометрических данных (/ и d), полученных для исследуемого образца с аналогичными данными для сравнительно небольшого количества возможных химических соединений. В этом случае удобно пользоваться предметным указателем. [c.45] Более сложная задача — определение фазового состава при неизвестном химическом составе. Во многих случаях эта задача однозначно не решается и желательно провести хотя бы качественный химический анализ. Если данных о химическом составе нет, то неоднозначность определения объясняется тем, что изо-структурные вещества могут давать близкие рентгенограммы, мало различающиеся по величинам межплоскостных расстояний и относительным интенсивностям. С такой неоднозначностью часто приходится сталкиваться при идентификации веществ, кристаллизующихся в кубической, гексагональной и тетрагональной синго-ниях (особенно в случае кубических веществ). Однако точное определение параметров решетки, которое как раз в этом случае можно выполнить по дебаеграмм ,. значительно уменьшает эту неоднозначность. [c.46] Для облегчения идентификации веществ с помощью рентгенометрической картотеки она снабжена ключом. Для ключа отбираются три наиболее характерных межплоскостных расстояния — желательно в области сравнительно больших с1 (8—2 А) —с высокой интенсивностью соответствующих им линий. [c.46] Вещества в ключе группируются по величинам первого характерного межплоскостного расстояния (например, вещество с характерным =3,03 А помещается в группу от 3,00 до 3,04 А). Внутри группы вещества располагаются в порядке уменьшения второго характерного межплоскостного расстояния. Третье значение необходимо для предварительного отбора веществ. Иногда одно и то же вещество помещается в ключе два-три раза — меняется порядок межплоскостных расстояний. Если, например, в качестве трех характерных межплоскостных расстояний выбраны 3,56, 2,95 и 2,43, то вещество может быть помещено в группах 3,55—3,59, 2,95—2,99 и 2,40—2,44. Такое дублирование необходимо из-за того, что одно из межплоскостных расстояний может совпадать с ё другого вещества и может быть ошибочно отнесено только к этому веществу. [c.46] Предварительный отбор по ключу позволяет выбрать группу в 5—10 веществ. Более полные данные для этих веществ приведены в отдельных карточках (номера которых наряду с названием и формулой веществ приводятся в ключе). [c.46] Можно считать, что присутствие веществ в смеси установлено достаточно надежно, если все яркие и большинство слабых линий, приводимых в карточке для данного вещества, присутствуют на рентгенограмме исследуемого образца. Если же часть ярких линий отсутствует, то совпадение остальных линий является случайным. [c.46] При идентификации следует иметь в виду, что часть ярких линий на рентгенограмме образца может относиться к одной фазе, а часть — к другой. Поэтому просматриваются различные комбинации наиболее интенсивной линии с другими. [c.46] Значения межплоскостных расстояний достаточно близки для всех четырех веществ, что объясняется близостью параметров решетки и одинаковым типом решетки. [c.47] Очень сильно меняет интенсивность линий преимущественная ориентация кристаллитов (текстура) в образце, причем в данном случае искажение интенсивности зависит от индексов отражающей плоскости. Более подробно влияние этих факторов будет рассмотрено ниже. Такие данные, как приведенные в табл. 5, можно считать совпадающими во всех случаях различие в интенсивностях меняется в зависимости от с и относительные интенсивности двух соседних линий близки. [c.48] Разница в интенсивностях объясняется (помимо разных шкал интенсивности) различной толщиной образца и разной длиной волны используемого излучения. [c.48] Разберем конкретный случай фазового анализа с использованием картотеки ASTM. В табл. 6 приведены результаты промера рентгенограммы смеси. [c.48] У следующих веществ значения й близки к одной из пар (табл. 7). Для каждой пары в первой строчке указаны значения во второй — интенсивности соответствующих линий. [c.49] У второго И третьего вещества d довольно близки к найденным, но интенсивности сильно различаются даже для соседних линий. Просмотр карточек позволяет окончательно остановиться на (5—0363), межплоскостные расстояния для которого также приведены в табл. 8. В ряде случаев группе линий, приводимых в таблице для WO3, соответствует одна линия образца объясняется это меньшей разрешающей способностью камеры, в которой производилась съемка образца (смеси трехокиси вольфрама и вольфрамата кальция). [c.51] Определением фазового состава не ограничиваются возможности метода порошка. В некоторых случаях можно получить предварительные данные о структуре вещества определить симметрию п параметры решетки, а иногда даже и расположение атомов в решетке. Надежная идентификация веществ, кристаллизующихся в высших сппгониях, зачастую невозможна без определения параметров решетки последнее совершенно необходимо при исследовании веществ переменного состава и твердых растворов. В связи с этим напомним некоторые сведения по кристаллографии. [c.52] Для кристалла характерна периодическая повторяемость расположения атомов. Периоды повторяемости различны для разных направлений в кристалле. Три вектора повторяемости, не лежащие в одной плоскости, дают возможность построить пространственную решетку из одинаковых элементарных ячеек, расположение атомов в которых будет одинаково. Таких ячеек для каждого вещества может быть выбрано сколько угодно. Они будут различаться направлением и величиной векторов повторяемости. Из всего многообразия элементарных ячеек выбирается такая, которая удовлетворяла бы следующим требованиям 1) симметрия элементарной ячейки должна соответствовать симметрии в расположении атомов 2) объем элементарной ячейки (для ячеек данной симметрии) должен быть наименьшим. [c.52] С помощью решетки, удовлетворяющей этим требованиям, пространственное расположение атомов может быть описано наиболее просто. Окончательный вывод возможных типов пространственных решеток для разных сингоний был сделан Браве. [c.52] Трансляция является одной из операций симметрии для бесконечного кристаллического пространства. Элементами симметрии -будут центры инверсии (отвечающие отражению в точке), оси симметрии 1-го, 2, 3, 4 и 6-го порядков и плоскости симметрии. Наряду с поворотными осями и плоскостями зеркального отражения, характерными и для конечных фигур, в бесконечном пространстве возникают новые элементы симметрии, которые можно рассматривать как сумму поворотов или отражений и трансляций. Такими элементами симметрии являются винтовые оси и плоскости скользящего отражения. [c.54] Винтовые оси могут содержать только трансляции, кратные отношению трансляции в направлении оси к порядку оси. Так, для осей 4-го порядка при повороте на 90° возможны трансляции на Д, Уг пли 4 полной трансляции в направлении оси 4. Возможны винтовые оси 2ь З1 и З2, 4ь 4г и 4з, 61, 62, 63, 64 и 65. Комбинация оси 3 с центром инвергаи приводит к возникновению инверсионной оси 3-го порядка —3, а для осей четных порядков (включающих оси 2-го порядка) — к проявлению плоскости симметрии, перпендикулярной оси 2. [c.54] Вернуться к основной статье