Decomposition of Experimental X-Ray Diffraction Patterns (Profile Fitting): A Convenient Way to Study Clay Minerals

Abstract

Abstract--This paper thoroughly describes the decomposition procedure, using the example of DE-COMPXR (Lanson 1990). The steps of the decomposition procedure are: 1) preliminary data processing; 2) decomposition; 3) validation of results; and 4) use of the results. The use of decomposition is restricted to the separation of contributions from various phases. The effect of preliminary data processing steps (data smoothing, background stripping) on profile shape is shown to be limited and their implementation is detailed. Potential experimental limitations such as peak symmetry, experimental reproducibility or discrimination are equally minor. A logical decomposition process starts from the definition of the angular range to be fitted, proceeds with the determination of the number of elementary peaks to be fitted and ends with the check for results consistency.Numerical data processing is a powerful tool for the accurate identification of monophases, because of the additional parameters available to constrain XRD profile simulation. Ultimately, however, the match over the whole angular range of both the experimental and the simulated patterns remains the only valid way to characterize the phases present in the sample. Additionally, the decomposition procedure permits both the identification of complex clay mineral assemblages and the characterization of their evolution. This step constrains, and may help to determine, the reaction mechanisms of a transformation; and, as a consequence, to characterize and to model the kinetics of this transformation.

Alterações na mineralogia de um argissolo do Rio Grande do Sul submetido à fertilização potássica

“…Nos últimos anos, vários estudos em mineralogia têm utilizado programas de computador baseados em modelos matemáticos para ajustar as curvas dos difratogramas de raios X. Essa técnica tem permitido a quantificação de camadas de diferentes argilominerais numa única partícula interestratificada, contribuindo, assim, para um melhor entendimento da evolução mineralógica dos argilominerais do grupo das micas do solo (Inoue et al, 1989;Lanson, 1997).…”

Impact of 60 Years of Intensive Rice Cropping on Clay Minerals in Soils Due to Si Exportation

“…The DecompXR software [36] allows for peak decomposition of XRD patterns, for refining the peak position, the full width at half maximum intensity (FWHM), and relative intensities or profile shape [37]. It is particularly useful for clay fraction analysis where the well-known conflict of peak widths in the range of 5-11° 2θ-CuKα (17.6-8.0 Å) is often observed.…”

Influência da pressão e temperatura na cristalinidade da illita em sequências Proterozoicas: Norte do Distrito Federal e Goiás, Brasil

“…Para isso, utilizou-se o software DECOMPXR, pelo qual são discriminadas as fases após a remoção do background, que, embora resulte na perda de informação, é essencial para (Lanson 1997). O valor da largura à meia altura (FWHM) obtido, expresso em °Δ2θ (Kisch 1990(Kisch , 1991Warr & Rice 1994), indica o IK.…”

“…O programa DECOMPXR, desenvolvido por Lanson (1990in Lanson 1997, fornece informações da posição, largura à meia altura e intensidade dos picos relativos a cada fase, mesmo quando essas reflexões se sobrepõem. Os algoritmos usados no programa e suas limitações estão descritas nos trabalhos de Lanson & Champion (1991), Lanson & Besson (1992), Lanson & Velde (1992) e Lanson (1997), inclusive para estabelecer os valores do KI quando relacionado à influência tectônica (Lanson et al 1998).…”

“…Os algoritmos usados no programa e suas limitações estão descritas nos trabalhos de Lanson & Champion (1991), Lanson & Besson (1992), Lanson & Velde (1992) e Lanson (1997), inclusive para estabelecer os valores do KI quando relacionado à influência tectônica (Lanson et al 1998).…”