Определение массовой доли алюмоцинковой шпинели

Сущность метода заключается в определении соотношения интенсивностей дифрактометрических пиков, соответствующих алюмоцинковой шпинельной структуре и структуре оксида цинка, присутствующих в носителе, полученном в результате твердофазной реакциии между стехиометрическим количествами Al₂O₃ и ZnO. Контроль фазового состава проводят по самым интенсивным пикам оксида цинка (d=2,47) и шпинели (d=2,433), расположенным в области углов 2θ =36.3 и 36.8 град.

4.10.1 Приборы, посуда, реактивы

Дифрактометр «Дрон-3М» или другой с аналогичными метрологическими характеристиками.

ТУ 2173-005-83467066-2014

Линейка измерительная металлическая с ценой деления 1 мм по ГОСТ 427.

Ступка по ГОСТ 9147 или агатовая.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ Р 55878.

Смазка вакуумная по ГОСТ 4.23.

Допускается применение других средств измерения, вспомогательных устройств, посуды и реактивов, отличающихся от указанных в перечне, если они обеспечивают требуемую или большую точность измерений

4.10.2 Подготовка катализатора к анализу

Порошок катализатора, подготовленный согласно 4.9.2.5.1. настоящих ТУ массой около 0,5 г растирают в агатовой ступке с добавлением 0,5 см³ этилового спирта до состояния ультрадисперсной суспензии, которую наносят на предварительно смазанную вакуумной смазкой поверхность матового стекла. Суспензию высушивают на воздухе, после чего поверхность катализатора слегка прижимают стеклянной пластинкой до образования ровной гладкой поверхности, далее устанавливают пробу в держатель дифрактометра.

4.10.3 Проведение измерений

Получение дифрактограмм проводят в соответствии с технической документацией на прибор. Перед включением прибора необходимо подать воду для охлаждения рентгеновской трубки и отрегулировать напор воды в системе водяного охлаждения до выключения звуковой сигнализации. После включения высокого напряжения и выхода прибора в стабильный режим при помощи маховика на гониометре установить угол начала съемки. Задают нужные параметры съемки (угол начала и конца съемки, текущий угол, шаг съемки, экспозиция) при помощи управляющей программы. Съемку дифрактограмм проводят с шагом, равным 0,05 град и при экспозиции 4 с.

Полученную дифрактограмму сохраняют для последующей обработки с расширением txt.

При отсутствии управляющей программы обработку дифрактограмм проводят вручную с использованием измерительной линейки.

4.10.4 Обработка результатов измерений

На дифрактограмме проводят нумерацию линий дифрактограммы, начиная от малых углов.

Измеряют величину интенсивности (высоты) дифрактометрических максимумов. При измерении интенсивности, проводят плавную линию фона у основания пика, от которой ведут измерение. В пределах одного пика линию фона можно считать линейной.

Рассчитывают относительную интенсивность каждой линии относительно интенсивности самой сильной линии на дифрактограмме (I/I₀) в процентах.

Определяют угол счетчика 2θ и sinθ, соответствующий дифракционному максимуму каждого пика.

Рассчитывают значение межплоскостных расстояний (d/n) по формуле Вульфа-Брэгга (λ_κα=1,54051 Å для излучения меди):

d/n= λ/(2sinθ) (8)

Проводят идентификацию вещества, используя справочные данные таблиц межплоскостных расстояний.

Выбирают в качестве аналитических пики с d=2,433 и d=2,471, соответствующие структуре оксида цинка и алюмоцинковой шпинельной структуре. Хорошо окристаллизованный и однородный по параметрам решетки материал дает узкие интенсивные дифракционные пики, которые, однако, вследствие их близкого расположения, накладываются друг на друга. На дифрактограмме выделяют пики, исходя из формы гауссового распределения, после чего рассчитывают площадь каждого пика.

ТУ 2173-005-83467066-2014

Рассчитывают содержание шпинельной фазы по формуле:

ω (ZnAlO₂) = [1 – S(ZnO)/S(ZnAl₂O₄)] ^.100, % (9)

где: S(ZnO) и S(ZnAl₂O₄) - соответствующие площади пиков с d=2,471 и d=2,433. Относительная погрешность определения составляет 2%.

Поиск по сайту: