Ўзбекистон республикаси ахборот технологиялари ва коммуникацияларини

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ФАЗОВОГО СОСТАВА СМЕСИ С ПОМОЩЬЮ 
РЕНТГЕНОСТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПК 
Ш.А. Алишев 
ЖизПИ 
Определение фазового состава исходных или полученных веществ-одна 
из основных практических задач любого минералогического исследования. В 
настоящее время известны три метода, с помощью которых эту задачу можно 
решить: химический, петрографический и рентгеноструктурный. Каждый из 
них имеет свои достоинства и недостатки. 
Рассмотрим наиболее распространенный метод-рентгеноструктурный, 
который основывается на следующих положениях [1,2]: 

---

524 
- дифракционная картина, характеризующая данное кристаллическое 
вещество, образуется на дифрактограмме независимо от присутствия других 
фаз; 
- интенсивность дифракционного максимума в первом приближении 
пропорциональна концентрации фаз смеси. 
Эти положения предопределяют разложение проблемы идентификации 
на ряд задач, первая из которых - качественная идентификация, т. е. 
определение состава смесей по фазам, вторая - определение концентрации фаз 
[3]. Решение этой задачи невозможно без справочных данных по 
дифрактограммам чистых фаз. 
Последнее положение осложняет решение всей проблемы, поскольку в 
смесь наряду с известными кристаллическими фазами могут входить 
аморфные фазы, не оставляющие следов на дифрактограмме и поэтому 
неподдающиеся определению, и фазы, никем еще не рассмотренные с точки 
зрения структуры, также неподдающиеся определению. 
Вместе с тем большой круг практических проблем замыкается на 
анализе смесей, представляющих различное сочетание известных фаз, взятых 
из конечного множества. Более того, большая их часть ограничивается 
смесями, о частичном количественном составе которых имеется априорная 
информация. Например, хорошо известна большая часть фаз, входящих в 
цемент. Аналогичное положение наблюдается при анализе руд, глин и т. п., по 
этому построение алгоритмов фазового анализа становится возможным и 
целесообразным. 
Таким образом, для решения проблемы машинной идентификации 
смесей необходимо:
1
) сформулировать принципы и построить машинную библиотеку 
структурных фаз;
2
) разработать алгоритмы и программы качественного состава смесей;
3) разработать алгоритмы и программы количественного состава смесей 
(расчет концентрации фаз). 
Построение машинной библиотеки предполагает формализацию 
сведений об отдельной фазе. Такую формализацию можно выполнить, изучив 
требования, согласно которым в библиотеке должны находиться материалы 
для расчета межплоскостных расстояний, интенсивности рентгеновских 
линий, указания о силе линий и т. п. Эти материалы содержатся в различных 
определителях минералов и их систематизация не представляет труда. 
Алгоритмы библиотеки должны обеспечивать, корректировку, пополнение 
(расширение), быстрый поиск материалов, сортировку по различным ключам 
(например, по интенсивностям линий, межплоскостным расстояниям и т. п.), 
проверку входного материала на корректность. 
В работах [4] описан классический алгоритм качественного анализа, 
опирающийся на первый, принцип рентгеноструктурного анализа, суть 
которого сводится к следующему: исследователь выделяет на дифрактограмме 
смеси ряд сильных линий и среди них - наиболее сильную, затем он ищет по 

---

525 
справочникам 
[5]
фазы, включающие такие линии. В случае совпадения иссле-
дователь переносит центр внимания на дифрактограмму фазы и выделяет на 
ней набор линий, которые, по его мнению, обязательно должны проявиться. 
Затем он выясняет, совпадают ли эти линии с линиями дифрактограммы 
смеси. Если линии совпадают, то исследователь считает часть линий 
дифрактограммы смеси идентифицированной и начинает процесс сначала, но 
при этом игнорирует обработанные линии. В противном случае он делает 
вывод, что первое предположение оказалось ошибочным и процесс, 
необходимо повторить сначала. Процесс повторяется столько раз, сколько 
сильных линий на дифрактограмме смеси, и продолжается до тех пор, пока не 
будут разобраны все линии или останется ряд линий, которые ни с чем не 
идентифицируются. При этом учитываются погрешности регистрации и 
измерения типов смеси, так как вследствие случайных и систематических пог-
решностей искомая линия может найтись у десятка, а порой и у большего 
количества фаз.