Analytik: Quali. und Quant. Analyse
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Analytik: Quali. und Quant. Analyse Nasschemische Nachweise (z.B. Trennungsgang) und Gehaltsbestimmungen per Titration, Gravimetrie, Konduktometrie, etc.

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Alt 19.05.2018, 16:15   #1   Druckbare Version zeigen
Zewski  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 15
Röntgen-Pulverdiffraktometrie

Hallo,
Ich habe letztens mein Keramik Lanthancuprat mit XRD untersucht. Nun kann man anhand der Millerschen Indizes und 2Theta-Reflexen die Gitterkonstanten ausrechnen. Meine Frage wäre, wie kann ich anhand eines XRDs erkennen, was für eine Kristallsystem vorliegt (Kubisch, Tetragonal, etc...) und welche Reflexe zur welchen Netzebenen gehören? Oder braucht man da andere Charakterisierungsmethoden um die XRD-Infos zu ergänzen?

MfG Zewski
Zewski ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 19.05.2018, 21:04   #2   Druckbare Version zeigen
Peter Schulz  
Mitglied
Beiträge: 427
AW: Röntgen-Pulverdiffraktometrie

Zitat:
Zitat von Zewski Beitrag anzeigen
Meine Frage wäre, wie kann ich anhand eines XRDs erkennen, was für eine Kristallsystem vorliegt (Kubisch, Tetragonal, etc...) und welche Reflexe zur welchen Netzebenen gehören?
Wenn du das Pulverdiffraktogramm indiziert hast, also den Reflexen Millersche Indices zugeordnet hast, dann weißt du ja, zu welchen Netzebenen diese gehören.
Peter Schulz ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 20.05.2018, 20:26   #3   Druckbare Version zeigen
cg Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.264
AW: Röntgen-Pulverdiffraktometrie

Bei einer Einkristallaufnahme sind die Reflexe leichter zuzuordnen und auch komplizierte Systeme eindeutig bestimmbar.
cg ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 20.05.2018, 23:50   #4   Druckbare Version zeigen
NapalmDeath Männlich
Mitglied
Beiträge: 133
AW: Röntgen-Pulverdiffraktometrie

Hi Zewski,

die Indizierung der Reflexe in einem Pulverdiffraktogramm ist wie bereits erwähnt nicht ganz so einfach. Insbesondere bei Kristallsystemen mit niedriger Symmetrie wird die Sache zunehmend komplizierter.

Im Prinzip funktioniert die Sache allerdings mithilfe der quadratischen Bragg-Gleichungen, die für jedes Kristallsystem unterschiedlich sind. So lautet diese für das kubische System (der einfachste Fall) wie folgt:

sin2ϑ = λ2/4a2 [ h2 + k2 + l2 ]

Bei bekannter Gitterkonstante a kann die Gleichung nach dem Inhalt der eckigen Klammern umgestellt werden.

[ h2 + k2 + l2 ] = sin2ϑ*4a22

Aufgrund der Tatsache, dass die Miller-Indizes immer ganzzahlig sein müssen, kann man durch Einsetzen der beobachteten 2ϑ-Werte herausfinden, ob das Diffraktogramm die Gleichungen erfüllt.

Man muss demnach die quadratischen Bragg-Gleichungen aller Kristallsysteme durchprobieren, solange bis bei einem bestimmten System die Gleichung für alle 2ϑ-Werte erfüllt ist. Man startet immer bei den Gleichungen der höhersymmetrischen Kristallsysteme und kann sich so das Einsetzen in die komplizierteren Gleichungen (z.B. triklin) sparen, sofern ein höhersymmetrisches Kristallsystem vorliegt.

Da als Kriterium gefordert wird, dass der Ausdruck in der eckigen Klammer ganzzahlig ist, braucht man für dieses Verfahren ziemlich gute Daten (hohe Auflösung).

Wie man auf diese Weise die Gitterkonstante bestimmt, ist mir momentan auch nicht ganz klar. Allerdings vermute ich, dass in den verwendeten Programmen eine Art "initial guess" für die Gitterkonstante gemacht wird, anhand dem dann in mehreren Cyclen die tatsächliche Gitterkonstante "verfeinert" wird.

Vielleicht weiß dazu ja noch jemand etwas mehr.

Viele Grüße,
Nico
NapalmDeath ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 06.06.2018, 19:57   #5   Druckbare Version zeigen
Zewski  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 15
AW: Röntgen-Pulverdiffraktometrie

Zitat:
Zitat von NapalmDeath Beitrag anzeigen
Hi Zewski,

die Indizierung der Reflexe in einem Pulverdiffraktogramm ist wie bereits erwähnt nicht ganz so einfach. Insbesondere bei Kristallsystemen mit niedriger Symmetrie wird die Sache zunehmend komplizierter.

Im Prinzip funktioniert die Sache allerdings mithilfe der quadratischen Bragg-Gleichungen, die für jedes Kristallsystem unterschiedlich sind. So lautet diese für das kubische System (der einfachste Fall) wie folgt:

sin2ϑ = λ2/4a2 [ h2 + k2 + l2 ]

Bei bekannter Gitterkonstante a kann die Gleichung nach dem Inhalt der eckigen Klammern umgestellt werden.

[ h2 + k2 + l2 ] = sin2ϑ*4a22

Aufgrund der Tatsache, dass die Miller-Indizes immer ganzzahlig sein müssen, kann man durch Einsetzen der beobachteten 2ϑ-Werte herausfinden, ob das Diffraktogramm die Gleichungen erfüllt.

Man muss demnach die quadratischen Bragg-Gleichungen aller Kristallsysteme durchprobieren, solange bis bei einem bestimmten System die Gleichung für alle 2ϑ-Werte erfüllt ist. Man startet immer bei den Gleichungen der höhersymmetrischen Kristallsysteme und kann sich so das Einsetzen in die komplizierteren Gleichungen (z.B. triklin) sparen, sofern ein höhersymmetrisches Kristallsystem vorliegt.

Da als Kriterium gefordert wird, dass der Ausdruck in der eckigen Klammer ganzzahlig ist, braucht man für dieses Verfahren ziemlich gute Daten (hohe Auflösung).

Wie man auf diese Weise die Gitterkonstante bestimmt, ist mir momentan auch nicht ganz klar. Allerdings vermute ich, dass in den verwendeten Programmen eine Art "initial guess" für die Gitterkonstante gemacht wird, anhand dem dann in mehreren Cyclen die tatsächliche Gitterkonstante "verfeinert" wird.

Vielleicht weiß dazu ja noch jemand etwas mehr.

Viele Grüße,
Nico
Danke für die Hinweise
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Stichworte
diffraktometrie, pulver, röntgen, xrd

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