Зерттеудің физикалық Әдістері
Рентгендік фазалық талдау
жүктеу/скачать 2,15 Mb.
|
| 2.5 Рентгендік фазалық талдау
Сапалы және сандық рентгендік фазалық талдау. Талдау әдістері [5, C.383-406]. Рентгендік фазалық талдау, өзімен сандық немесе сапалық сан анықтау және әртүрлі қиындықты жүйелерде кристалдық фаза қатынастарын анықтауды ұсынады. Кристалдық фаза түсінігі бір элементтің кеңістікті біртекті, тепе-теңдік күйін анықтайды. Әдіс әрбір кристалдық фазаның дифракциондық сақиналар мен олардың интенсивтілігінің орналасуының индивидуал, қайталанбас суретін беруге негізделген. Сондықтан әртүрлі заттар кристалдарының қоспаларын зерттегенде дифракциондық сурет оның сандық құрамының интенсивтілігіне пропорционал дифрактограммаларының қосындысынан тұрады. Сапалы рентгендік фазалық талдау рентгендік спектр (hkl) сызығының І интенсивтілігіне сәйкес келетін және кеңістік аралық қашықтық d(hkl) мәндеріне сәйкес келетін кристалдық фазалар идентификациясына негізделген [5, C.384-388]. Сандық талдау қоспадағы өзге фазалардың санын анықтауға негізделген, оның ішінде: үлгі кристалдарының орташа өлшемін сызық профилінің анализі бойынша өлшемінің үлесу функциясын анықтау; дифракциондық сызық пен осы сызықтардың орнынан қозғалу профилінің анализін жүргізіп ішкі кернеуді зерттеу; кристалдар орналасуының құрылымын зерттеу. Сандық рентгендік талдау зерттелініп жатқан объектідегі сәйкес келуші фаза құрылымынан тәуелді дифракционды шағылу интенсивтілігіне негізделген. Кристалдық формаларды (фазаларды) идентификациялау үшін эталонды кристалдық үлгілерден дифрактограммаларды алып немесе саны өте көп кристалдық заттардың рентгенограммалық сызығының салыстырмалы интенсивтілігі мен кеңістік аралық қашықтық жөнінде ақпаратқа ие арнайы кестелерді (ASTM картотекасымен, Финк бағыттауышын) қолдану қажет. Рентгендік фазалық талдауда әдетте дифракционды сурет ұнтақ әдісі шарттарындағы рентгендік кванттар есептеуіштері көмегімен дифрактометрлі тіркеледі [5, C.388-393]. Зерттелетін кристалдық заттың фазалық құрамын анықтау тәжірибе арқылы анықталған кеңістік аралық d және сәйкес келуші рентгенограмма I интенсивтіліктерін осы өлшемдердің анықтаушы-анықтамаларда берілген кестелік мәндерімен салыстыру әдісімен жүргізеді. Олардың сәйкес келуінде заттың және оның кристалдық модификациясының дұрыс анықталғандығын қорытады. Сандық фазалық рентгендік талдаудың бірнеше әдістері әзірленген [5, C.393-403]. Араластырып отыру әдісі (ішкі стандарттың) рентге-нограммадағы сызықтардың интенсивтіліктері мен анықталатын фазаға тиісті саны қоспада алдын-ала берілген эталонды зат үшін сызықтар интенсивтіліктерін салыстыруға негізделген. Алдын-ала анықталатын фаза мен эталонды зат ұнтағынан құралған әртүрлі құрамды қоспалар сериясы жасалынады. Қоспаның рентгено-граммалық түсірілімі дифрактометрлерде немесе рентгендік камераларда және фотоәдіс көмегімен түсірілген рентгенограммалар сызықтарының қараюы немесе дифракционды сызықтардың интен-сивтіліктерін өлшеу жүргізіледі. Осыдан кейін зерттелетін фаза концентрация координатасында рентгенограммадағы зерттелетін фаза сызығының интенсивтілігі мен эталонды заттың қатынасында градуирленген график құруға болады. Бұл әдістің дәлдігі зерттелетін және эталон заттарының ұсақталу дәрежесі мен әбден араластырылуында, бұл заттардағы рентген сызықтарының жұтылу коэффициенттерінің бір-біріне қаншалықты жақындауынан тәуелді болады. Экспресс-талдау үшін арнайы гомологиялық жұп әдісі ойлап табылған, ол қоспалар мен қорытпалардағы рентген серияларын алу және интенсивтіліктері бірдей әр түрлі фазалар сызықтарын анықтауға негізделген. Егер компонеттер қоспасын дайындау мүмкін болмаса, онда үлгі мен эталон түсірілімін тізбекті өткізетін тәуелсіз эталон (сыртқы эталон) әдісін қолданады. Мысалы, оны бетінің бір бөлігіне фольга түріндегі эталонды материал бекітілген, зерттелетін қоспаның цилиндрлік үлгісі үшін орындауға болады. Цилиндрлік үлгіні айналдыру кезінде рентгендік сәулелер зерттелетін бөліктен және эталоннан көп рет тізбекті түрде шағылады және үлгі мен эталоннан бір уақытта рентгеннограммалар пайда болады. Сол кезде эталоннан шағылу интенсивтілігі эталонның цилиндр бетінде, яғни фольга енінде орын алатын доға ұзындығынан тәуелді болады. Эталон жолағының енін өзгерте отырып, эталон және үлгі рентгенограммаларындағы әр түрлі индексті сызықтар интенсив-тіліктерін сәйкестендіруге қол жеткізу арқылы сәйкес келуші градуирленген графиктер құруға болады. Салу әдісі зерттелетін үлгі рентгенограммасы мен таза түрде болатын жеке құраушылардың рентгенограммаларын визуалды түрде салыстыруға негізделген. Кейбір жағдайда сандық фазалық рентгендік талдауды эталонсыз рентгенограмманы түсіру арқылы жасауға болады. Эталонсыз түсіру әдісі ретгенограмма фазаларындағы сызықтар интенсивтілігі фазаның көлемдік құрамының пропорционалдығына және рентгенограммадағы әрбір фаза сызығының абсолют интенсивтілігін немесе әр түрлі фаза сызықтарының интенсивтіліктерінің қатынасын өлшей отыра, әрбір фаза концентрациясын анықтау мүмкіндігіне негізделген. Бұл әдістің қарапайымдылығына қарамастан, оны қолдану шектеулі, себебі рентгенограммалардағы сызық интенсивтілігі тек зерттелетін фазаның концентрациясынан ғана емес, сонымен қатар фаза атомдарынан (атомдық көбейткіш), атомдардың орналасуынан (құрылымдық көбейткіш), түсірудің геометриялық шарттарынан (бұрыштық көбейткіштер) және атомдардың жылулық тербелісінен (жылулық көбейткіш) тәуелді. Неғұрлым жұтылу коэффициенті жоғары болса, соғұрлым талдаудың сезімталдығы жоғары болады. Сондықтан қоспалардағы рентген сәулелерін қатты жұтатын заттар әлсіз жұтатындарға қарағанда төмен концентрацияларда кездеседі. Талдаудың сезімталдылығы кристалдардың ұсақталуында және ішкі кернеу болғанда төмендейді.Рентгендік фазалық талдауды металтануда (металдармен қоспалардың фазалық құрамын зерттеуде), минералогияда (күрделі минералдардың құрамын анықтауда), химияда және химия технологияларында кең пайдаланады. жүктеу/скачать 2,15 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|