fázová analýza
DESCRIPTION
Fázová analýza. Polymorfismus. Izomorfismus. Omezení na krystalické látky. INTENZITA DIFRAKTOVANÉHO ZÁŘENÍ. SMĚR DIFRAKTOVANÉHO ZÁŘENÍ. F ázová analýza. kvantitativní. kvalitativní. Databáze práškových difrakčních dat ASTM – American Society for Testing of Materials, 1950 - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Fázová Fázová analýzaanalýza
C - diamantC - grafit
CuNaCl
SMĚR DIFRAKTOVANÉHO ZÁŘENÍ
INT
EN
ZIT
A D
IFR
AK
TO
VA
NÉ
HO
ZÁ
ŘE
NÍ
Fe
Fe
Polymorfismus
Izomorfismus
Omezení na krystalické látky
FFázová analýzaázová analýza
kvalitativní kvantitativní
Databáze práškových difrakčních datASTM – American Society for Testing of Materials, 1950JCPDS – Joint Committee on Powder Diffraction StandardsPDF – Powder Diffraction File (ICDD)
Hanawaltův seznam (1936)8 hodnot dhkl - 3 + 5 nejintezivnějšíchintenzity (1, 2, ..., 9, X)chemický vzoreckatalogové číslo 3 permutace
Finkův seznam8 hodnot dhkl - nejintezivnějšíchchemický vzoreckatalogové číslo 8 permutací
PDF - 2PDF - 2265 000 záznamů340 653 WEB PDF40 243 Minerals479 278 Organics
Každý rok přibývá cca 2500 experimentálnícha 4 000 spočtených záznamů
MinimumSeznam d – IChemický vzorecJménoIdentifikační čísloZdroj
Další údajeProstorová grupa, základní buňkaMillerovy indexyFyzikální konstantyKomentáře k přípravě a chemické analýze
číslo
kvalita
Back
Kvalita záznamu
* Data vysoké kvality z difraktometru nebo Guinerovy komory, známé chemické složení, správně změřené intenzity, absence vážných systematických chyb, < 0.03 deg.
I INDEXED, indexovaný záznam, dostatečný obor měření, absence vážných systematických chyb, < 0.06 deg.
0 ZERO, špatně charakterizovaný materiál, nízká přesnost dat
B BLANK, ještě horší než 0
R RIETVELD, z Rietveldova zpřesnění (akceptováno zřídka)
C CALCULATED, z monokrystalových dat
Dnes vyžadovaná přesnost 0,02° 2
Použití Hanawaltova seznamuPoužití Hanawaltova seznamu
• Výběr 3 nejsilnějších reflexí z oblasti předních úhlů a 5 dalších nejsilnějších• Nalezení příslušné Hanawaltovy skupiny pro nejsilnější přední reflexi• Hledání dalších d ve skupině• Porovnání 8 nejsilnějších reflexí (d, I/I0)• Vyhledání příslušné karty a kontrola
Možné neurčitosti – více fází, experimentální chyby v d, neznámá látka
2. Generace programů
3. Generace programů
Kvalitativní fázová analýza
Informační obsah práškového difrakčního záznamu
Rozlišení 0,1 2 – 0 - 180° - 1 800 bitů
Rozlišení 0,01 2 – 0 - 180° - 18 000 bitůV PDF 200 000 záznamů
Pro identifikaci čisté fáze potřebujeme log2(200000) ~ 18 bitů
Pro identifikaci fází ve směsi potřebujeme log2(2200000) ~ 200 000 bitů
Směs více než 100 látek nelze rozlišit v rtg difraktogramu
log2(101310) = 4351 bitů
Chemical Abstract Service – databáze Registry File
20 358 242 látek (25. 9. 2002)
21 601 979 látek (5. 6. 2003)
Kvalitativní fázová analýzaKvalitativní fázová analýza
„manuální“ Automatická – počítačová(Search-Match)
Vektorová reprezentace
0 max0,1 0,2 0,3Rozdělení na intervalyKaždý interval – souřadnice vektoru má hodnotu odpovídající normované intenzitě
y0 = (y01, y02, ..., y03)
Směs
k
iiic
1
yx
Maticová reprezentace – d, I
x = x(0, 0, 0, 60, 0, ...., 80, 0, 0,...)
I1 I2
vzorek standardy
0 10 0 40 0 0 100 0 0
100
40
10
(d1I1)
(d2I2)
(d3I3)
d[d[ÅÅ]] I/II/Imaxmax[%][%]
3,73,7 1010
3,23,2 4040
2,82,8 100100
I/Imax[%]
]0,100,0,0,40,0,10,0[x 2
Difraktogramy jako vektory (prvky) abstraktního prostoru difraktogramů.
Zavedení metriky (blízkost, odlehlost bodů)
]y,y,y,y,y,y,y,y,y[c
]y,y,y,y,y,y,y,y,y[c
]y,y,y,y,y,y,y,y,y[c
ycycyc
]x,x,x,x,x,x,x,x,x[x
3938373635343332313
2928272625242322212
1918171615141312111
332211
987654321
332211 ycycycx
1y
2y
3y
DIFRAKTOGRAM 1. SLOŽKY
DIFRAKTOGRAM 2. SLOŽKY
DIFRAKTOGRAM 3. SLOŽKY
DIFRAKTOGRAM SMĚSI
y11 y12 y13 y14 y15 y16 y17 y18 y19
y21 y22 y23 y24 y25 y26 y27 y28 y29
y31 y32 y33 y34 y35 y36 y37 y38 y39
x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9
Search
min1
k
iiic yx optimalizace ),( xxx norma
10 20 30 40 50 60 70 80 90
Two-Theta (deg)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Inte
nsi
ty(C
ou
nts
)
[kadu1097.gs] Charcoal Ash, micronised, w/ 10.40% Si (40,30) JAK
00-027-1402> Silicon - Si01-085-0794> Quartz - SiO2
04-007-8659> Ca(CO3) - Calcium Carbonate00-036-0426> Dolomite - CaMg(CO3)2
01-087-0652> Periclase - MgO