Научные исследования (XRD)


НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Качественный и количественный анализ

Основная цель качественного анализа состоит в том, чтобы установить присутствие конкретного элемента, соединения или фазы в образце. Качественный химический анализ – это метод анализа органических и неорганических веществ. Рентгеновская дифрактометрия (XRD) является мощным инструментом для качественного анализа и позволяет определять элементы, соединения и фазы в неизвестном образце. XRD качественный анализ направлен на анализ текстуры, атомной структуры, а также определение различных элементов и химических компонентов материала. Качественный химический анализ широко используется в медицине и криминологии.
Количественный анализ стремится установить количество элемента, соединения или какого-либо другого компонента в образце. Рентгеновская дифрактометрия (XRD) позволяет построить для каждого конкретного образца свою дифракционную картину, которая несет информацию о положениях, форме и интенсивности пиков. Положения пиков указывают на кристаллическую структуру и симметрию фазы, форма пика – на параметры фазы, в то время как интенсивность пиков отражает полное рассеяние от каждой плоскости в кристаллической структуре фазы и напрямую зависят от распределения конкретных атомов в структуре. Метод Ритвельда - мощный инструмент для определения количества кристаллических и аморфных компонентов в многофазных смесях.

Идентификация химического состава

Рентгеновская дифрактометрия (XRD) является ключевым методом неразрушающего определения состава неизвестного образца. С помощью международных баз данных ICDD PDF-2 или COD применение XRD может обеспечить качественный и количественный анализ широкого спектра различных материалов. Дифракция рентгеновских лучей обеспечивает идентификацию фазового состава и позволяет различать основные, второстепенные и следовые соединения, присутствующие в образце. XRD анализ позволяет однозначно определить тип соединения, химическую формулу и кристаллическую структуру. Количественную информацию без использования эталонных образцов можно также получить с помощью использованием метода Ритвельда.

Анализ размера и формы частиц

На физические и химические свойства наночастиц и нанокристаллических материалов сильно влияют размер, форма и структурная деформация их частиц. Размер кристаллитов определяется путем измерения уширения определенного пика на дифракционной картине, связанный с конкретным плоским отражением внутри элементарной ячейки кристалла. Так рентгеновская дифрактометрия позволяет проводить анализ кристаллической структуры образца. Если кристаллы бездефектны и периодически однородны, тогда рентгеновский луч дифрагирует под одним и тем же углом даже через несколько слоев образца. Если кристаллы расположены беспорядочно или имеют низкую степень периодичности, результатом будут более широкие пики.