Способ высокотемпературного количественного рентгенофазового анализа

 

Изобретение относится к области рентгенографического контроля материалов ,а именно К; рентгенофазовому анализу высокодисперсных каталитических систем при высоких температурах. Цель изобретения состоит в упрощении способа и повышении точности определения доли кристаллической фазы в аморфной и доли фазовых модификаций компонентов в динамических условиях температуры в процессе фазовых превращений. При осуществлении изобретения образец подвергают рентгенографированию при температурах протекания фазовых превращений. Для этого его помещают в высокотемпературную приставку и нагревают в вакууме или реакционной среде до заданной температуры анализа, производят рентгеи.ографирование, регистрируя выбранную дифракционную линию анализируемой фазы и измеряя ее интегральную интенсивность . Затем образец нагревают до температуры полной окристаллизации анализируемой фазы, измеря-. ют соответствующее максимальное значение интенсивности 1|Цяис той же дифракционной линии фазы и находят ее количество при температуре анализа , зная исходное количество превращающейся фазы т из соотнощеМ01С .2 -табл. i (Л С ния та„1„ц moIe,H/I,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С 01 N 23/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4056580/24-25 (22) 11. 12. 85 (46) 15.07.87. Бюл. В 26 (72) Л.N. Родин и Т.М. Водолаэская (53) 621.386(088.8) (56) Рентгенография катализаторов.

Сборник. Новосибирск, СО АН СССР, 1977 с. 5, 111.

Зевин Л.С., Завьялова Л.Л. Количественный рентгенографический анализ. M. Недра, 1974, с. 29-32.

Ковба Л.M. и др. Рентгенофаэовый анализ. М.: Изд-во МГУ, 1969, с. 115-116. (54) СПОСОБ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО КОЛИЧЕСТВЕННОГО РЕНТГЕНОФАЗОВОГО

АНАЛИЗА (57) Изобретение относится к области рентгенографического контроля материалов,а именно к рентгенофазовому анализу высокодисперсных каталитических систем при высоких. температурах.

Цель изобретения состоит в упрощении способа и повышении точности опреде„„SU„„1323932 A 1 ления доли кристаллической фазы в аморфной и доли фазовых модификаций компонентов в динамических условиях температуры в процессе фазовых превращений. При осуществлении изобретения образец подвергают рентгенографированию при температурах протекания фазовых превращений. Для этого его помещают в высокотемпературную приставку и нагревают в вакууме или реакционной среде до заданной температуры анализа, производят рентгенографирование, регистрируя выбранную дифракционную линию анализируемой фазы и измеряя ее интегральную интенсивность I „. Затем образец нагревают до температуры полной окристаллизации анализируемой фазы, измеря-. ют соответствующее максимальное значение интенсивности I той же дифракционной линии фазы и находят ее количество при температуре анализа ша„, зная исходное количество превращающейся фазы m из соотношения шан 1 as = п1 oIa / Т. маке,2 табл

13239

Изобретение относится к рентгенографическому контролю материалов, а именно к рентгенофазовому анализу высокодисперсных каталитических систем при высоких температурах. 5

Цель изобретения — упрощение способа и повышение точности определения доли кристаллической фазы в аморфной и доли фазовых модификаций компонентов в динамических условиях 10 температуры в процессе фазовых ггревращений.

Способ осуществляют следующим образом.

Образец помещают в приставку для 15 высокотемпературного рентгенографического исследования, нагревают до требуемой температуры T,„ в вакууме или в среде и, облучая пучком рентгеновских лучей, производят регистра-20 цию выбранной системы дифракционных линий анализируемых фаз. При этом определяют интегральную интенсивность

I „ наиболее информативных линий. Затем исследуемый образец нагревают до температуры полной окристаллизации анализируемой фазы, о чем свидетельствует постоянство интегральной интенсивности I„ „ выбранной дифракционной линии этой фазы, которая имеет наибольшее значение. Весовую долю m анализируемой фазы при вы бранной температуре Т „ находят из соотношения т „„= тп „ Iaw /I,„,, где

m, — исходное количество превращаю- 35 щейся фазы.

Следовательно, контролируемый образец будучи нагретым до температуры полной окристал,пизации становится стандартным образцом фазового 40 анализа.

Пример 1. Оггредеггение количества оксида цинка в двойной оксидной медь-цинковой системе в процессе ее термообработки в окислительной среде.

Исследуемый образец был приготовлен осаждением из водных растворов азотно-кислых солей медь-цинковой системы при рН 7 и 70 С. Полученный 50 твердый раствор (?и, Cu) (ОН) (С",), предварительно прока. пивали при 300"С и получили оксидную медь-цинковую систему (основа катализатора синтеза метанола), которую испольэовали в 55 качестве исследуемого образца.

200 мг исследуемого порошкообразного образца с элементарным состаТаблица 1.

Номер опыта

ТемпеТан ц кс

Количестратура обработки (c) 0С во кристаллической фазы оксида цинка (m Ä ), мг

300

330

0,80

80,8

86,6

500

0,86

0,88

88 5

600

700

1,00

100,0

32 2 вом (Cu Zn) в пересчете на СцО и

Zn0, равным 1: 1, помепгают в кювету высокотемпературной камеры-приставки

ГПВТ вЂ” 1500 к рентгеновскому дифрактометру ДРОН-2,0, заполненной воздухом. Образец чагревают до температуры появления на рентгенограмме дифракционных максимумов оксида цинка (330 С) и при этой температуре определяют интенсивность I линии (010) ZnO в анализируемом образце.

Продолжая нагрев, определяют при 500, 600,, 700 и 800 С по тому же дифракционному максимуму, устанаво ливая, что при 700 С интенсивность дифракционного максимума достигает максимального значения (I«„, ). Затем вычисляют величину отношения

Х„„/Х „,„, для температур анализа

500, 600 и 700 С и по формуле гп „/гп = I +/I a„, находят фактическое содержание оксида цинка в двойной оксидной медь-цинковой системе в процессе ее термообработки в окислительной среде.

Результаты опытов рентгенофазового определения количества оксида цинка в двойной оксидной медь-цинковой системе в процессе ее термообработки в окислительной среде при

mr = 100 мг для ZnO представлены в табл. 1.

32 4

Формула изобретения ния

I шан = mo Тын /Т макс где т „— весовая доля окристаллизовавшейся фазы при температуре анализа; исходное количество превращающейся фазы, m о

ТемпеНомер опыта.

f ан1 мыкс с н / макс интенсивности дифракционных максимумов соответственно при температуре .анализа и температуре полной окристаллизации фазы. ратура обработки аС

0,509

0,267

740

50,9 45

26,7

Составитель E.Ñèäîõèí

Техред А.Кравчук

Редактор А.Лежнина

Корректор С.Черни

Заказ 2957/47

Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 13239

П ф и м е р 2. Определение количества оксида меди при модификационном переходе Си0 Си, О в образце

Cu0:Zn0 = 1: 1 при 680 и 740 С при нагревании в атмосфере азота. 5

Опыты проводят в тех же условиях, что в первом примере, только в камере-приставке вмеСто воздуха осуществляют проток азота.

Вначале образец нагревают от ком- 10 натной температуры до температуры появления дифракционных максимумов

Си О, периодически проводя съемку рентгеновской дифракционной картины.

Рентгеновская съемка при комнатной температуре и затем при температурах до 600 С указывает на отсутствие дифракционного максимума Си О и на наличие максимумов СиО. Дифракционные максимумы Си О появляются при 20

650 С, при этом начинают уменьшаться. максимумы СиО, что свидетельствует о начале фазового перехода СиО в Сф .

В этих условиях определяют интенсивность линии (111) Си Π— Т „ . Про- 25 должая нагрев, определяют интенсивность линии (111) Си Π— I „ при

680 и 740 С. Затем вычисляют величину отношения 1ан/I„„, и находят фактическое содержание СиО в образ- 30 це при 680 и 740 С аналогично описанному.

Результаты опытов рентгеновского определения количества оксида меди 35 при модификационном переходе СиО-+Си О представлены в табл. 2.

Таблица 2

Способ высокотемпературного количественного рентгенофаэового анализа, включающий определение количественного фазового состава исследуемого образца по соотношению интегральных интенсивностей дифракционных максимумов фаэ исследуемого и стандартного с известным количеством анализируемой фазы образцов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения способа и повышения точности определения доли кристаллической фазы в аморфной и доли фазовых модификаций компонентов в динамических условиях температуры в процессе фазовых превращений, в качестве стандартного используют исследуемый образец, который нагревают до температуры полйой окристаллиэации анализируемой фазы и определяют максимальное значение интегральной интенсивности дифракционного максимума анализируемой фазы, при этом количество анализируемой фазы при температуре анализа находят из соотноше