Röntgendiffraktionsanalys - studiet av ämnens struktur

Röntgendiffraktionsanalys - studiet av ämnens struktur
Röntgendiffraktionsanalys - studiet av ämnens struktur
Anonim

Röntgendiffraktionsanalys är en metod för att studera ämnens strukturella struktur. Den är baserad på diffraktionen av en röntgenstråle på speciella tredimensionella kristallgitter. Studien använder vågor vars längd är ungefär 1A, vilket motsvarar atomens storlek. Det måste sägas att röntgendiffraktionsanalys, tillsammans med neutron- och elektrondiffraktion, hänvisar till diffraktionsmetoder för att bestämma strukturen hos det ämne som studeras.

röntgendiffraktionsanalys
röntgendiffraktionsanalys

Det hjälper till att utforska atomstrukturen, enhetscellens rymdgrupper, dess storlek och form, såväl som symmetrigruppen av kristaller. Med denna teknik studeras metaller och deras olika legeringar, organiska och oorganiska föreningar, mineraler, amorfa material, vätskor och gaser. I vissa fall används röntgendiffraktionsanalys av proteiner, nukleinsyror och andra ämnen.

Denna analys hjälper till att fastställa atomstrukturen hos kristallina material, som har en väldefinierad struktur och är ett naturligt diffraktionsgitter för röntgenstrålar. Det bör noteras att i studien av andra ämnen kräver röntgendiffraktionsanalysförekomsten av kristaller, vilket är en viktig men ganska svår uppgift.

röntgendiffraktionsanalys av proteiner
röntgendiffraktionsanalys av proteiner

Röntgendiffraktion upptäcktes av Laue, de teoretiska grunderna utvecklades av Woolf och Bragg. Debye och Scherrer föreslog att man skulle använda de upptäckta regelbundenheterna i rollen som analys. Det måste sägas att för närvarande är röntgendiffraktionsanalys fortfarande en av de vanligaste metoderna för att bestämma strukturen hos ämnen, eftersom den är enkel att utföra och inte kräver betydande materialkostnader.

Det låter dig utforska olika klasser av ämnen, och värdet av den information som erhålls avgör införandet av nya tekniker. Så först började de studera materiens struktur med hjälp av interatomära vektorers funktion, senare utvecklades direkta metoder för att bestämma kristallstrukturen. Det är värt att notera att de första ämnena som studerades med röntgenstrålar var natrium- och kaliumklorider.

fysikalisk-kemiska egenskaper hos proteiner
fysikalisk-kemiska egenskaper hos proteiner

Studien av den rumsliga strukturen hos proteiner började på 30-talet av förra seklet i Storbritannien. De erhållna uppgifterna gav upphov till molekylärbiologi, som gjorde det möjligt att avslöja viktiga fysikalisk-kemiska egenskaper hos proteiner, samt att skapa den första modellen av DNA.

Sedan 1950-talet började datormetoder för att sammanställa information som erhållits från röntgenstrukturanalys utvecklas aktivt.

Idag används synkrotroner. De är monokroma röntgenkällor som används för att bestrålakristaller. Dessa enheter är mest effektiva när man använder metoden för avvikande flervågsspridning. Det bör noteras att de endast används i statliga vetenskapliga centra. Laboratorier använder en mindre kraftfull teknik, som endast tjänar till att kontrollera kvaliteten på kristaller, samt för att få en grov analys av ämnen.

Rekommenderad: