結晶物質(crystalline substance)鑑定Identification for crystalline substance in sample

結晶物質鑑定原理，使用XRD、WDXRF與ICDD國際繞射資料庫，共同分析鑑定樣品中的結晶物質組成。

結晶物質鑑定原理

物質依照內部組成原子排列的規則與否，可分為晶體(Crystalline)與非晶體(Amorphous)兩類。非晶體的原子彼此散亂非規則排列，而晶體內部的組成原子或分子則是規則週期性的排列在任何方向上，亦即具有高度週期性。由於晶體中原子的規則排列，形成了所謂的原子面或晶面。因此，可以利用單色光束的X射線 (本實驗設備為CuKa 特性X光) 入射至結晶樣品中，對於滿足布拉格定律(Braggs Law)的晶面將會產生一建設性的X光繞射。基本上，X光繞射圖譜主要提供兩項重要訊息:一是繞射峰的位置(2θ)，二是繞射峰的強度(I)。第一項訊息提供了晶體的晶胞形狀大小 (即晶格參數)的資料，第二項訊息則提供了晶體內部組成原子種類及位置的資料。隨材料之晶體結構與組成變化，每個晶體此兩項資料各不相同，正如同人類的指紋一樣。因此可以利用X光的繞射分析來決定材料屬於哪一種礦物晶體或是結晶材料。材料在X光繞射之下，不同結晶化合物會產生相異的｛2θhkl, Ihkl｝組合，稱為繞射圖譜 (Diffraction Patterns)。每種化合物都有其特定的晶格排列與元素所組成，因此，可以藉由WDXRF的元素分析與XRD晶相繞射圖譜，進行 ICDD-PDF (International Center for Diffraction Data (ICDD); PDF: Powder Diffraction File (PDF))結晶相資料庫的指紋比對，判斷樣品中可能存在的化合物類型(結晶物質組成)。