主题：【原创】内标法的原理

还有不少人在问内标法到底是怎么确定物相的绝对含量的  偶再灌一贴给后来者

一般来说, 粉晶衍射XRD只能测量样品中所有晶相的含量. 也就是说, 所有晶相的含量之和会被归一化到100%, 从而忽略无定形相的含量. 如下例:

某均匀粉末样品含有 晶相A 30mg, 晶相B 30mg, 无定形相C 40mg

用XRD 无标定量则会得到 晶相A 50wt.%, 晶相B 50wt.% 忽略无定形相

聪明的前辈们发明了一种人为混入已知含量的另一种晶相(内标I)的办法来确定无定形含量:

比如混入的内标I 占10mg :

晶相A 30mg, 晶相B 30mg, 无定形相C 40mg, 内标I 10mg

则XRD无标定量会得出:

晶相A 42.86 wt.% (=30mg/(30mg+30mg+10mg)), 晶相B 42.86 wt.% (=30mg/(30mg+30mg+10mg)), 内标I 14.28 wt.% (=10mg/(30mg+30mg+10mg))

但是内标I是在我们混入前称量过的, 我们可以准确知道内标I 实际上只占整个样品的  9.09 wt.% (=10mg/(30mg+30mg+40mg+10mg)),

因此 保持相对晶相含量不变, 我们可以把晶相A, 晶相B, 和 内标I 都按相同的比例缩小 以使内标I 的含量等于 9.09 wt.% :

晶相A 27.29 wt.% (=42.86 * 9.09/ 14.28), 晶相B 27.29 wt.% (=42.86 * 9.09/ 14.28), 内标I 9.09 wt.%
很明显这时所有晶相含量的加和不等于100%了, 那么差值就是无定形相在已混入内标后的样品中的含量
晶相A 27.29 wt.% (=42.86 * 9.09/ 14.28), 晶相B 27.29 wt.% (=42.86 * 9.09/ 14.28), 内标I 9.09 wt.% 无定形相 36.33 wt.% (= 100-27.29-27.29-9.09)
那么在不含内标I的原始样品中, 各物相所占含量为:

晶相A 30.00 wt.% (=27.29/(27.29+27.29+36.33)*100%), 晶相B 30.00 wt.% (=27.29/(27.29+27.29+36.33)*100%), 无定形相 40.00 wt.% (= 36.33/(27.29+27.29+36.33)*100%)

此为原"某均匀粉末样品"的绝对含量




选择内标的原则:

1. 化学上稳定的高纯单相粉晶, 粒径1-10 μm, 粒径太小会造成峰形宽化

2. 内标的质量吸收系数(MAC)应该与你的样品的MAC应该尽量接近 (多相样品的MAC为各相MAC按重量百分比加权平均, 每相的MAC等于个元素的MAC按重量百分比加权平均)

3. 内标相应该不包含在你的原样品中

4. 内标的峰位应该不与你的样品相重叠, 且峰强明显, 便于识别

5. 常见的低成本内标有: Diamond, Silicon, Zincite, Fluorite, Rutile, Corundum等

<-以上各内标在CuKα波长下的质量吸收系数