Ce type de spectre rapide est destiné principalement à l'identification. C'est une étape fondamentale qui est censée vous permettre d'éviter de déterminer une structure déjà connue.
Il y a quelques problèmes essentiels à ne pas perdre de vue dont les principaux sont la taille des grains de la poudre, l'orientation préférentielle, l'éventuelle sensibilité à l'humidité...
Concernant la taille des grains : par définition, une poudre doit présenter au faisceau X un très grand nombre de grains dans toutes les orientations. La taille optimale des grains est de l'ordre du micron, chose très difficile à réaliser. Le minimum est de broyer son échantillon à la main, de le tamiser à l'aide d'un tamis calibré à 63µ ou moins (tous les échantillons ne s'y prêtent pas facilement et il est extrêmement difficile de faire passer manuellement un échantillon à travers un tamis encore plus fin). Attention, le broyage, même manuel, peut avoir des effets néfastes sur la qualité cristalline de l'échantillon (mais ce n'est quand même pas fréquent).
Une fois la poudre préparée, il reste à la déposer sur un porte échantillon :
- On peut la presser à l'aide d'une lame de verre sur un porte échantillon en verre dépoli. Le danger d'une telle opération est de favoriser une orientation préférentielle des grains, ce qui sera catastrophique si l'on souhaite exploiter les intensités. On peut réduire (mais non éliminer) les effets d'une orientation préférentielle éventuelle en diluant le produit rassemblé en tas sur le porte échantillon en verre dépoli à l'aide de quelques gouttes de chloroforme. On étalera le mélange lorsqu'il deviendra pateux avec une lame de verre juste avant l'évaporation totale du diluant.
- On peut aussi saupoudrer le produit sur le support à travers un tamis très fin (très efficace contre l'orientation préférentielle) mais il est alors difficile de produire une surface plane, ce qui est par ailleurs absolument nécessaire.
- Si l'on dispose de suffisamment d'échantillon, on peut utiliser un porte échantillon spécial à remplissage vertical.
Bref, l'échantillon préparé de façon idéale
est bien difficile à obtenir.
Attention: l'échantillon doit être dans le plan de diffraction sous peine d'erreur systématique sur la position des réflexions. Par ailleurs, l'appareil est censé être bien règlé, en particulier son "zéro", le couplage theta-2-theta.
Pour un spectre de routine avec une fente d'analyse à 0.15°, les conditions suivantes sont acceptables pour parvenir à une identification:
a- De 5 à 77°2-theta, avec un pas de 0.08°2-theta, soit 900 points, ce qui donne 30 minutes d'enregistrement pour 2 secondes par point.
b- De 5 à 41°2-theta pourrait suffire avec 4 secondes par point, toutes autres conditions similaires.
Les figures 6 et 7 présentent les spectres obtenus selon la condition a) pour un des échantillons du scénario en testant deux méthodes de préparation (figure 6 : produit pressé sur lame de verre et figure 7 :inséré dans le porte échantillon à remplissage vertical): on pourra toucher du doigt ce que signifie "orientation préférentielle" en observant les différences notables de rapports d'intensités de certaines réflexions.
Si vous avez suivi le scénario, vous savez que le doublet alpha 1,2 est présent, il vous faut éventuellemnt éliminer alpha 2 après avoir retiré le fond continu (ou avant). Le tout se fait très rapidement à l'aide d'un programme de calcul en conversationel graphique, généralement sur un compatible PC qui sert à piloter le diffractomètre. Vous êtes censés avoir un tel programme, la plupart sont commerciaux, livrés avec le diffractomètre (par exemple EVA de l'ensemble de logiciels DIFFRACT-AT de la société Socabim pour les diffractomètres Siemens). On y reviendra plus longement au chapitre du "spectre lent". Un fois le spectre brut épuré, il peut alors être comparé à ceux de votre banque de données pour identification.
