K值法定量
何為K值?
答:K值簡單理解就是兩物相質量相等時,兩相的衍射強度之比。即K值會涉及兩個相,一個為待測相,另一個為參考相。一般參考相選為剛玉,因為其結構穩定。
若混合物中存在兩種相,即A相和B相,則兩相的衍射強度之比為

其中,wA為A相的質量(或質量分數),wB為B相質量(或質量分數)
若wA=wB,則

且KAB為常數(注意,所謂的常數只是對於A相與B相之間,其他物相需重新求解)。
如何獲得常數值?
分別準備純A相和純B相樣品並按照質量比為1:1進行混合,測量A相和B相的衍射強度,即可算出KAB。
進一步,若樣品中含有2種物相以上,如A、B、C相,則如何得到各物相在樣品中的質量百分比?
答:先在混合物(樣品)中引入新相D構成新樣品,且原樣品的質量以及新相D在新樣品的質量分數是可知的。根據:

其中wA為A相在新樣品中的質量分數(待求解),wD為D相在新樣品中的質量分數(已知),IA為新樣品中A相的衍射強度(已知),ID為新樣品中D相的衍射強度(已知),且KAD可參考上述關於KAB的求解辦法。則wA值就可算出。
注意wA為新樣品中的質量分數,若要求解原樣品中A相的質量分數,則

K值法使用條件:
1.為得到KAD值,需提供A相純樣品;
2.D相的引入要求在原樣品中不存在(需新相)且不與原樣品各物相衍射峰重疊
K值法優點:
1、對樣品中所含物相種類和數量沒要求;
2、若採用單峰掃描,則只需掃描A相和D相一個強峰即可;
K值法缺點:單次只可測定樣品中一個相的含量,且需要準備求解相的純樣品,以此求解K值
K值法優化:
從上面計算可知,在求解樣品中某物相的質量分數,一般需提前求出K值。為簡化工作強度,1978年開始,ICDD發表的PDF卡開始附加K值(K值針對待測相與Al2O3相按質量1:1混合後,測定了待測相最強峰的積分強度與Al2O3相最強峰的積分強度之比),即Kx Al2O3。其中x為待測相,Al2O3為參考相,在PDF卡上通常表示為I/Ic(Reference Intensity Ratio,RIR)。
舉例說明K值法運用:
假設某樣品含有A相、B相以及C相,需計算A相的質量分數。步驟如下:
①測試樣品的XRD,識別樣品的物相類型,如為A、B、C相;
②利用PDF卡片找到A相的K值(I/Ic或RIR),即KA AL2O3;
③稱取一定質量的樣品,如10g粉體,再稱取2g Al2O3 純粉體,充分混合併進一步掃描其XRD衍射峰,獲得含由A相和A2O3相的衍射峰;
④利用Jade軟件測出A相和Al2O3相最強衍射峰的積分強度(即扣除背景後的峰面積),利用下面公式,即可得到原樣品中A相的質量分數。

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