Рентгенография. Часть 3

где h, k, l — кристаллографические индексы.

В связи со сказанным каждое вещество имеет свою особую картину расположения и относительной интенсивности линий на рентгенограмме, которую можно рассматривать, таким образом, как «рентгеновский паспорт», однозначно определяющий кристаллическое соединение.

В настоящее время известны рентгеновские паспорта нескольких тысяч веществ [515]. 

Сравнение рентгенограмм исследуемого объекта и стандартных веществ позволяет прежде всего установить их присутствие в этом объекте.

Сравнение интенсивностей наиболее характерных линий объекта и стандарта дает возможность определить количество того или иного вещества в объекте (отношение этих интенсивностей пропорционально содержанию соответствующего вещества в объекте).

С помощью рентгенографического анализа можно определить размеры кристаллов и напряжения в исследуемом веществе. Величина кристалла влияет на ширину линии или определяет размер пятен на рентгенограмме. Напряжения первого рода вызывают смещение линий, второго — уширение и третьего — изменение формы и интенсивности линий. В металле напряжения третьего рода почти полностью определяют его состояние, достигая в ряде случаев по энергии 98% всей суммы напряжений.

Особый интерес представляет возможность определения размеров структурных элементов (атомов, ионов) кристаллической решетки с помощью рентгеноанализа.

Атомные радиусы металлов могут быть определены непосредственно из данных рентгеноанализа путем делений пополам найденного экспериментально межатомного расстояния. Так, кратчайшие расстояния между атомами в структурах меди и магния составляют соответственно 2,55 и 3,2А, откуда радиус атома меди равен 1,27 и атома магния 1,6.4.

Что касается размеров различных элементов ионной решетки, то непосредственно определить их рентгеноана-лизом в общем случае невозможно, поскольку расстояние d между межными плоскостями в случае соприкосновения катиона с анионом является суммой их радиусов.

Однако межплоскостные расстояния кристалла, состоящего из маленьких катионов и больших анионов, обусловлены размерами последних: в этом случае анионы касаются друг друга, а катионы располагаются в пустотах между ними.

Так, межатомные расстояния Mg — Se = 2,73 и Mn — Se = 2,73 одинаковы, хотя ион марганца больше иона магния. Отсюда можно вычислить радиус аниона (радиус иона двухвалентного селена равен 2,73 (*20.5)/2= 1,92).

Зная же значения радиуса какого-либо одного иона, можно по значениям межплоскостных расстояний d в разных решетках, содержащих этот ион, вычислить радиусы других ионов.

Этим воспользовался в свое время Гольдшмидт [9], который определил радиусы многих ионов исходя из значений радиусов F = 1,33 А и O2-= 1,32А, полученных Вазашерна на основании рефрактометрических данных.

 

Другие части:

Рентгенография. Часть 1

Рентгенография. Часть 2

Рентгенография. Часть 3

Рентгенография. Часть 4

 

 

Содержание