仪器百科-X射线粉末衍射仪简介及应用

作者:冉盛网 时间:2019-08-20 10:55:41

  一、X射线粉末衍射仪(XRD即X-ray diffraction)

  XRD是通过对样品进行X射线衍射,分析其衍射图谱,获得材料的成分、材料内部原子或分子的结构或形态等信息的一种仪器。
 

  二、X射线粉末衍射仪基本构成


  XRD主要包括X射线发生器、测角仪、记录仪和水冷装置X射线发生器是产生X射线的装置,X射线的是一种波长范围为0.001-10nm之间的电磁波,具有很强的穿透力。

  三、X射线粉末衍射仪基本原理


  当一束连续的X射线照射到一个晶体上,会受到晶体上原子的散射,由于每个原子在晶体中是周期性排列,这些散射波之间存在固定的位相关系,他们之间会在空间上产生干涉,结果导致在某些方向相互叠加,某些方向相互抵消,只有在特定的方向上产生散射线加强的衍射斑点。

  四、X射线粉末衍射仪应用举例


  举例一在药物晶型研究方面

  在药物研究、生产和保存的过程中,受到各种因素的影响,其主料成分和辅料会发生形态转变,晶型转变,状态和水合程度的改变以及不同批次药物的生产工艺的稳定性而XRD是监控其晶型转变的有效手段并且操作简单,无需前处理,样品量少,还可以反映出辅料的情况。


  举例二检测滑石粉中致癌物质的应用

  滑石粉有可能含有致癌物质石棉,较相对传统方法来讲,XRD具有快速,准确,易操作的优势,在《中国药典》2015年版中已收录其检测标准。


  可以从衍射峰列表中看到在10.5°、24.3°、12.1°并无石棉特征峰,可判定此样品中并无石棉此等致癌物质。

  举例三晶体与非晶体鉴别

  非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体,故经过X射线的照射并不能产生相干衍射图谱,只会出现“馒头峰”。

  此外XRD在合金材料,新电池等方面也应用颇多。