CCF20091008114

3.2. Wykonanie oznaczenia

1.    Przygotowany na szkiełku przedmiotowym preparat umocowuje się w osi stolika aparatu.

2.    Badanie próbki w dyfraktometrze prowadzi się ściśle według instrukcji dołączonej do każdego typu aparatu.

3.    Ze względu na stosowaną aparaturę oraz bezpieczeństwo pracy początkujący może wykonywać badania tylko pod nadzorem specjalisty.

4. Interpretacja wyników

Na rycinie 84 przedstawiono przykład wykresu otrzymanego z dyfraktometru dla kaolinitu. Wykres taki nazywa się dyfraktogramem. Na wykresie tym na osi odciętych są zapisane kąty 26, oś rzędnych odpowiada intensywności wiązek dyfrakcyjnych. Mając zaznaczony kąt, przy którym zaczyna się pomiar, można na osi odciętych odczytać wartość kąta ugięcia w dowolnym miejscu na dyfraktogra-mie. Wyraźne piki odpowiadają poszczególnym wiązkom interferencyjnym, pochodzącym od określonych płaszczyzn sieciowych kryształu. Dokładność oceny dyfraktogramu polega między innymi na dokładnym odczytaniu wartości kąta, czyli wyznaczeniu właściwej pozycji kątowej refleksu. Wykonuje się to bądź przez wykreślenie z maksimum wierzchołków pików prostopadłej do osi odciętych, odczytując na niej odpowiednią wartość kąta 29, bądź też w przypadku pików szerokich i rozmytych stosując tzw. metodę szerokości połówkowej refleksu (K. Kulesza-Wie wióra, 1990). Metoda ta polega na odczytaniu właściwej pozycji kątowej refleksu przez poprowadzenie z punktu wyznaczonego w połowie szerokości refleksu prostopadłej do osi odciętych, która jest umieszczona na połowie wysokości tego refleksu, licząc od poziomu tła (ryc. 85).

Intensywność poszczególnych refleksów, pochodzących od danych płaszczyzn sieciowych kryształów, oznacza się na podstawie wysokości pików, najczęściej względem wysokości najwyższego piku od tła dyfraktogramu. Intensywność tę wyraża się liczbami, przyjmując intensywność najmocniejszej linii za 100 lub 10, a tło za 0.

Mając oznaczone wartości kątowe, odpowiadające określonym odległościom międzypłaszczyznowym, przelicza się je na wartość tych odległości za pomocą cytowanego wyżej wzoru Bragga (znając długość promieniowania rentgenowskiego przy danej lampie) lub też za pomocą gotowych tabel czy wykresów.

Mając dane odległości międzypłaszczyznowe oraz odpowiadające im intensywności można przystąpić do właściwej identyfikacji badanej substancji.

Identyfikację przeprowadza się przez porównywanie uzyskanych wyników z tabelarycznymi zbiorami danych wartości d_(IM) i ich intensywności (I) substancji wzorcowych (np. W. Michiejew, 1957, Inorganic lndLex to the Powder Diffraction File (ASTM), 1967). Każda bowiem substancja krystaliczna ma charakterystyczną dla niej strukturę atomową warunkującą pojawienie się określonego obrazu dyfra-

Ryc. 85. Przykład wyznaczania pozycji kątowej refleksów metodą szerokości połówkowej (wg K. Kuleszy-Wiewióry, 1990)

kcyjnego. Główną cechą identyfikacyjną każdej substancji jest wyrażona w ang-stremach (A) lub w nanometrach wartość odstępu sieciowego obliczona dla podstawowej odległości płaszczyznowej <i₍ooi) (^w przypadku preparatów orientowanych) lub trzech najsilniejszych linii na rentgenogramie w przypadku preparatów nieorientowanych. Liczby te w pierwszym stopniu identyfikacji charakteryzują dostatecznie dobrze rentgenogram proszkowy każdej substancji krystalicznej.

Olbrzymia większość substancji, z jakimi stykamy się w laboratoriach grunto-znawczych, jest mieszaniną różnych minerałów. Za pomocą rentgenograficznej metody proszkowej można również wykryć poszczególne składniki takiej mieszaniny. Jeśli metodą proszkową bada się taką mieszaninę różnych substancji krystalicznych, to każda z tych substancji daje swój rentgenogram, niezależnie od drugiej. Rentgenogram mieszaniny jest więc sumą jak gdyby nałożonych na siebie rentgenogramów substancji zawartych w proszku, co utrudnia identyfikację.

W celu dokładnego oznaczenia substancji znajdującej się w mieszaninie w niewielkiej ilości, należy porównywać z liczbowymi wzorcami wartości natężenia tych najsilniejszych linii refleksów każdej substancji, które nie pokrywają się z żadną linią refleksów drugiej substancji. Jak już wspomniano, największe znaczenie przy identyfikacji mają pierwsze najsilniejsze linie refleksów, o najmniejszych kątach ugięcia a o największych wartościach d. Im mniejsza wartość d

241