PONKCS 방법을 이용한 비정질 실리카 함유 인공광물혼합시료의 정량 X－선회절 분석 = Quantitative X- ray Diffraction Analysis of Synthetic Mineral Mixtures Including Amorphous Silica using the PONKCS Method

국문 초록 (Abstract)

X－ 선회절 분석은 결정질 물질의 정량과 정성분석을 위한 가장 효과적인 분석기술이며, 따라서 회절자료를 이용한 매우 다양한 광물조성 정량분석법이 존재한다. 본 연구에서는 비정질 실리카, 석영, 뮬라이트, 강옥으로 제조한 인공광물혼합시료를 대상으로 리트벨트법과 PONKCS (partial or no know crystal structure) 방법을 적용하여 정량 x－선회절 분석을 수행하였다. 100% 비정질 실리카와 내부표준시료 첨가 시료의 회절자료를 이용하여 PONKCS 방법으로 비정질 실리카의 결정 모형을 성공적으로 구축하였다. 비정질 실리카의 경우, 원 중량 대비 치우침의 절대값 평균은 1.85 wt%였다． 비정질 실리카의 함량이 작은 경우 상대적으로 높은 치우침을 보이는데, 이는 배경 회절패턴의 강도가 낮음에 기인하는 것으로 판단된다. 그밖에 석영, 뮬라이트, 강옥의 경우, 치우침의 절대값 평균은 각각 0·53 wt%, 0.87 wt%, 0.57 wt%였다. 내부표준물질 혼합법을 적용한 전통적인 리트벨트 정량분석 결과와 비교할 때 PONKCS 방법이 비정질 실리카를 포함한 인공광물혼합시료에 대하여 신뢰도 높고 성공적인 정량 분석법임을 확인해 주었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

X-ray powder diffraction is one of the most powerful techniques for qualitative and quantitative analysis of crystalline compounds. Thus, there exist a number of different methods for quantifying mineral mixtures using X - ray diffraction pattern. We present here the use of Rietveld and PONKCS (partial or no known crystal structure) methods for quantification of amorphous and crystallized mineral phases in synthetic mixtures of standard minerals (amorphous silica, quartz, mullite and corundum). Pawley phase model of amorphous silica was successfully built from the pattern of 100wt% amorphous silica and internal standard-spiked samples by PONKCS approach. The average of absolute bias for quantities of amorphous silica was 1.85 wt%. The larger bias observed for lower quantities of amorphous silica is probably explained by low intensities of diffraction pattern. Averages of absolute bias for minerals were 0.53 wt% for quartz, 0.87 wt% for mullite and 0.57 wt% for corundum, respectively. The PONKCS approach achieved improved quantitative results compared with classical Rietveld method by using an internal standard.