Röntgendiffraktometrie

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Röntgendiffraktometrie

 

Röntgendiff

 

Röntgenstrahlen werden aufgrund ihrer kurzen Wellenlänge von ca. 10-10 m (1 Å) zu Messungen im Gebiet atomarer Dimensionen eingesetzt,  da deren charakteristische strukturelle Perioden ebenfalls im Bereich von wenigen Å liegen. Für die Untersuchung des kristallinen Phasenbestandes mineralischer Baustoffe, wie Zemente, Betone, Kalksandsteine und viele mehr, ist die Röntgendiffraktometrie somit eine geeignete Methode. Sie basiert auf der Beugung von monochromatischen Röntgenstrahlen an Netzebenen von Kristallen. Die gebeugten Strahlen weisen einen Gangunterschied auf und interferieren gemäß dem Bragg'schen Gesetz. Die Winkel, unter denen konstruktive Interferenz auftritt, stehen in direktem Zusammenhang zu den Netzebenenabständen, und somit zur Kristallstruktur der analysierten Mineralphasen. Aus diesen Informationen kann der kristalline Phasenbestand der analysierten Probe qualitativ und quantitativ bestimmt werden. Die Quantifizierung erfolgt mit der Rietveld-Methode, bei der ein aus den Strukturdaten der vorhandenen Phasen berechnetes Diffraktogramm an  das gemessene Diffraktogramm angenähert wird.

 

Bragg'sche Gesetz – Bedingung für konstruktive Interferenz

 

Gerätebeschreibung

Bei dem Röntgendiffraktometer handelt es sich um ein Empyrean Röntgensystem der Firma PANalytical. Das Gerät ist mit einer Kupfer Anode und einem PiXcel1D Detektor ausgestattet. Es können Proben sowohl in Reflexion als auch in Transmission gemessen werden. Des Weiteren können temperierte Messungen im Bereich von 3 °C bis 70 °C und In-situ Messungen an reagierenden Proben, wie zum Beispiel an hydratisierenden Zementstein durchgeführt werden.

 

Diffraktogramm eines Feinsandes

 

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