Fázová analýza Polymorfismus Izomorfismus Omezení na krystalické látky.

Prezentace na téma: "Fázová analýza Polymorfismus Izomorfismus Omezení na krystalické látky."— Transkript prezentace:

1 Fázová analýza Polymorfismus Izomorfismus Omezení na krystalické látky

2 SMĚR DIFRAKTOVANÉHO ZÁŘENÍ INTENZITA DIFRAKTOVANÉHO ZÁŘENÍ

3 Fázová analýza kvalitativní kvantitativní Databáze práškových difrakčních dat ASTM – American Society for Testing of Materials, 1950 JCPDS – Joint Committee on Powder Diffraction Standards PDF – Powder Diffraction File (ICDD) Hanawaltův seznam (1936) 8 hodnot d hkl - 3 + 5 nejintezivnějších intenzity (1, 2,..., 9, X) chemický vzorec katalogové číslo 3 permutace Finkův seznam 8 hodnot d hkl - nejintezivnějších chemický vzorec katalogové číslo 8 permutací

4 PDF - 2 200 000 záznamů 172 000 záznamů anorganických látek, 31 000 organických Každý rok přibývá cca 2500 experimentálních a 4 000 spočtených záznamů Minimum Seznam d – I Chemický vzorec Jméno Identifikační číslo Zdroj Další údaje Prostorová grupa, základní buňka Millerovy indexy Fyzikální konstanty Komentáře k přípravě a chemické analýze

5 číslo kvalita Back

6 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 

7 Použití 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/I 0 ) Vyhledání příslušné karty a kontrola Možné neurčitosti – více fází, experimentální chyby v d, neznámá látka

8

9 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 bitů V PDF 200 000 záznamů Pro identifikaci čisté fáze potřebujeme log 2 (200000) ~ 18 bitů Pro identifikaci fází ve směsi potřebujeme log 2 (2 200000 ) ~ 200 000 bitů Směs více než 100 látek nelze rozlišit v rtg difraktogramu log 2 (10 1310 ) = 4351 bitů Chemical Abstract Service – databáze Registry File 20 358 242 látek (25. 9. 2002) 21 601 979 látek (5. 6. 2003)

10 Kvalitativní fázová analýza „manuální“Automatická – počítačová (Search-Match) Vektorová reprezentace 0  max 0,10,20,3 Rozdělení na intervaly Každý interval – souřadnice vektoru má hodnotu odpovídající normované intenzitě y 0 = (y 01, y 02,..., y 03 ) Směs Maticová reprezentace – d, I x = x(0, 0, 0, 60, 0,...., 80, 0, 0,...) I1I1 I2I2 vzorek standardy

11 0 100 4000 100 0 0 40 10 (d 1 I 1 ) (d 2 I 2 ) (d 3 I 3 ) d[Å] I/I max [%] 3,710 3,240 2,8100 Difraktogramy jako vektory (prvky) abstraktního prostoru difraktogramů. Zavedení metriky (blízkost, odlehlost bodů)

12 DIFRAKTOGRAM 1. SLOŽKY DIFRAKTOGRAM 2. SLOŽKY DIFRAKTOGRAM 3. SLOŽKY DIFRAKTOGRAM SMĚSI y 11 y 12 y 13 y 14 y 15 y 16 y 17 y 18 y 19 y 21 y 22 y 23 y 24 y 25 y 26 y 27 y 28 y 29 y 31 y 32 y 33 y 34 y 35 y 36 y 37 y 38 y 39 x1x1 x2x2 x3x3 x4x4 x5x5 x6x6 x7x7 x8x8 x9x9 Search optimalizace norma

13