Рентгеноструктурный анализ.

[IPexpert]

Добрый день, уважаемые форумчане !!!
Помогите решить такую проблему:
Имеем две рентгеноструктурных диаграммы порошка одного вещества, полученные с использованием двух разных дифрактометров (оба с медным антикатодом), выраженные в показателях межплоскостных расстояний, брегговского угла 2 тета и относительной интенсивности. Подскажите по какому методу сравнить эти две диаграммы и доказать, что это диаграммы принадлежат одному и тому же веществу !? Если сравнивать в лоб показатели, обнаруживаются отклонения межплоскостных расстояний порой больше 0,1 А (при макс интенсивности)...
Верно ли я думаю, что надо копать в сторону определителей Михеева, Финка, Ханавальта т.е. сравнивать по восьми линиям и т.д.?!

З.Ы. Сам не химик и не физик....буду очень благодарен за наводку в какую сторону копать дальше....

[maze]

Тогда уж не ренгтгеноструктурный, а рентгенофазовый анализ. И диаграммы эти правильно называть рентгенограммами.
Можно наложить друг на друга эти рентгенограммы графически. Если это действительно одно вещество, то положения пиков будут очень близки (до 0,1 градуса). А разницу можно объяснить инструментальной ошибкой (это естественное явление, от которого сложно избавиться) или различным приготовлением образцов перед съёмкой (особенно если снимали разные люди).
Вы, может, покажете свои данные? Так будет проще подсказать, что не так (или так).

[ Post made via Android ]

[Лечащий Врач]

Раз вы не химик и не физик, то сравнивать должен был тот человек, у которого вы делали второй анализ

Если я правильно понимаю, у вас есть два набора межплоскостных расстояний с интенсивностями.

Нужно перевести по закону Брегга-Вульфа их в значения углов 2theta и сравнивать отклонения уже в этих терминах: для дифрактометров характерен сдвиг всех отражений на фиксированную величину 2theta, которая преобразуется в различные значения d на разных углах. Если средняя ошибка превышает 0.05 градусов, но примерно одинакова для всех линий, то какой-то из экспериментов был снят криво. Если ошибка превышает 0.05 градусов и разная для разных линий, консультируйтесь с теми, кто вам проводил анализ: может быть, вещества и разные.

Все это делается в Екселе.

[IPexpert]

Спасибо за ответы.

Проблема в том, что оба анализа делались за бугром и мне массивы данных достались "как есть"...)))

Возможно я не правильно выразился, прошу прощения - на руках есть таблицы со значениями 2тета, межплоскостное расстояние, относительная интенсивность...непосредственно графиков (диаграмм, рентгенограмм !?) нет... Если я верно понял, достаточно будет в том же Exel построить обычный линейный график 2тета/интенсивность и при совпадении трёх наибольших пиков есть основания говорить, что это одно и тоже вещество...Верно !?
Правильно ли будет , с технической точки зрения, строить именно линейный график ?! Возможно у рентгенографов сложилась практика построения столбчатых или штриховых графиков !?

Извините, если вопросы звучат совсем по чайниковски ))))

[Агдамыч]

межплоскостное расстояние

Это как?

Если я верно понял, достаточно будет в том же Exel построить обычный линейный график 2тета/интенсивность и при совпадении трёх наибольших пиков есть основания говорить, что это одно и тоже вещество...Верно !?

Если в-во достаточно "кристаллическое" - верно.

Правильно ли будет, с технической точки зрения, строить именно линейный график ?! Возможно у рентгенографов сложилась практика построения столбчатых или штриховых графиков !?

Можно и три-пять штрихов, отвечающие главным пикам. Но лучше линейный график.

[maze]

IPexpert, так, давайте разберёмся поглубже. У Вас именно относительные интенсивности даны, не абсолютные? В каком формате представлены данные (расширение файла, что в нём внутри)? Это файлы, которые выдаёт прибор, или уже обработанные данные, в которых представлены только углы, на которых расположены пики? Просто в зависимости от этого графики по-разному стоит строить.
Если у Вас файл, выданный прибором, то тогда надо строить линейные графики (обе рентгенограммы на одной плоскости разными цветами). Если же уже предварительно обработанные данные, где представлены только углы, отвечающие пикам, то лучше штриховую диаграмму построить.
А вообще для просмотра рентгенограмм и работы с ними есть разные программы, например, Winplotr (возможно, есть сам по себе и точно есть в комплекте программ Fullprof -- распространяется бесплатно, можно по названию в гугле найти).

Покажите хотя бы кусок текста из имеющихся файлов с данными, если не хотите показывать файлы полностью и раскрывать свои военные тайны , так будет проще дать конкретные рекомендации.

[ Post made via Android ]

[Лечащий Врач]

maze, ну это же очевидно данные в формате patent-style (ник IPexpert намекает, не так ли)? Значит, таблица основных пиков вида d-I, причем I в процентах от максимума. Значит, нужно конвертировать d в 2theta (пользуясь выражением 2d*sin theta = lambda) и сравнивать. Да, лучше всего строить график, в котором каждому значению из таблицы отвечает палочка высоты I на оси 2theta. Главное - перейти к углам (или хотя бы к величине Q=1/d, если арксинус брать не хочется), иначе очень ненаглядно.

[maze]

Лечащий Врач, а разве винплотр не открывает файлы типа .dI? Я им пользуюсь, честно говоря, редко -- у нас в почете самописный софт (гораздо более удобный и открывающий практически все известный форматы рентгенограмм), но он, понятное дело, не для распространения...
Я так поняла, у топикстартера есть значения углов. Значит, дело за малым.

[ Post made via Android ]

[Лечащий Врач]

Лечащий Врач, а разве винплотр не открывает файлы типа .dI? Я им пользуюсь, честно говоря, редко -- у нас в почете самописный софт (гораздо более удобный и открывающий практически все известный форматы рентгенограмм), но он, понятное дело, не для распространения...

Я сам винплотром только порошковые CIF-файлы перед отправкой проверяю. По-моему, не открывает, и в любом случае он очень уж недружелюбен.

Но тут не нужно никакого спецсофта — я уверен, что для нужд топикстартера можно scatterplot в экселе нарисовать (без соединительных линий) и все все равно будет видно.

[IPexpert]

Ничего от Вас не скроешь
Именно патент-стайл.....)))
В двух словах - есть патент на полиморфную форму, который содержит описание этой кристаллической формы в виде "рентгеноструктурного профиля порошка", а именно таблицы значений 2тета, d, I, I (отн, %). И есть результаты рентгеноструктурного анализа вещества, которое синтезировали способом описанным в этом же патенте. Заведомо известно, что это одно и то же вещество. Сравнение в лоб значений 2тета, d, I (отн, %) ни к чему ни приводит - большие разбеги.
По Вашим советам в том же Ехеле построил такой вот линейно-штриховой ( ) график....На мой дилетантский взгляд пики в большинстве своём совпадают. Можно ли считать в случае таких вот рентгенограмм, что это, скорее всего, одно и то же вещество !?

[maze]

Кхм. Я считаю, что "красное" вещество лучше окристаллизовано (а ещё, возможно, текстурировано), а в "жёлтом" примеси либо другого состава, либо другой кристаллической модификации. Но всяко в "жёлтом" есть "красное".

[ Post made via Android ]

[IPexpert]

Красная диаграмма построена по таблице из патента, жёлтая - по результатам рентгеноструктурного анализа полученного вещества. В таблице из патента - 25 углов 2тета и соответствующих им интенсивностей, в результатах РСА полученного вещества - 115. Может как раз из-за этого и получается такой шум на жёлтой диаграмме.

Ну в любом случае такой способ наглядно демонстрирует, что это одна и та же (или практически одна и та же) кристаллическая форма. Я так понимаю, что самые большие пики говорят как раз о том, что основная фаза в обеих образцах одинакова !? Правильно ?

[IPexpert]

И ещё такой вопрос, сколько пиков на рентгенограмме должно совпасть, чтоб можно было утверждать, что это одна и та же кристаллическая форма вещества. 8 !?

[maze]

И ещё такой вопрос, сколько пиков на рентгенограмме должно совпасть, чтоб можно было утверждать, что это одна и та же кристаллическая форма вещества. 8 !?

В идеале все. На практике бывает, что часть мелких пиков не видна из-за текстурирования образца (текстура -- она же преимущественная ориентация -- такая зараза, когда кристаллы в исследуемой образце не хаотично расположены в кювете, а укладываются преимущественно одинаковым образом; из-за этого при облучении образца под разными углами какие-то пики могут ослабляться, даже становиться невидимыми, а какие-то -- наоборот усиливаться) или ещё из-за чего.

Возможно, в патенте как раз рентгенограмма сильно текстурированного образца (если уж желтое -- результат РСА). Я вот только смотрю и не могу понять, в одном ли масштабе у Вас графики. Можете построить так, чтобы стопроцентные линии (I=100%) были одинаковой высоты?
А жёлтое -- это точно-точно расчётная рентгенограмма, полученная в результате именно рентгеноструктурного анализа? Можете привести цитату из текста, где это сказано?

[ Post made via Android ]

[Лечащий Врач]

Мое мнение, отличается от такового коллеги maze: я думаю, что в патенте вещество было плохо закристаллизовано, и кластеры перекрывающихся пиков считали за один. В результате желтый паттерн кажется хуже, хотя на самом деле вещество просто лучше снято. Но, правда, я часто занимаюсь задачами про соответствие образца патенту

Также, судя по всему, в одном из образцов присутвует текстура (искажение относительных интенсивностей линий), что слегка портит картину. Но не сильно.

Я бы в заключении писал что-то вроде "Каждому из пиков, указанных в патенте номер XXX, соответствует пик или группа пиков в дифрактограмме образца YYY, за исключением такового при 2theta=8.2. При этом все интенсивные (>5%) пики образца YYY находят соответствие в перечне пиков из патента XXX. Принимая во внимание возможное уширение линий, которое могло привести к обозначению групп пиков вещества ZZZ как одного пика в патенте XXX, можно считать, что образец YYY представляет собой форму, описанную в патенте XXX."

Обратите внимание - если вы что-то в таком духе напишете, вы предполагаете, что образец YYY содержит только одну фазу. Это вам люди, выполняющие анализ, должны были написать в отчете. Вы не можете без этих данных сказать, есть в образце грязь или нет.

[Himera]

Трудно поверить, что пик на 15.5 градусах уширился гораздо сильнее, чем все пики на больших углах. А пику на 8.2 градусах всё-таки соответствует очень слабый пик на "жёлтой рентгенограмме" (виден при увеличении), его тоже можно считать совпадающим.

Но вообще, конечно, это гадание на кофейной гуще...