ניתוח דיפרקציית רנטגן - חקר מבנה החומרים

ניתוח דיפרקציית רנטגן - חקר מבנה החומרים
ניתוח דיפרקציית רנטגן - חקר מבנה החומרים
Anonim

ניתוח דיפרקציית רנטגן היא שיטה לחקר המבנה המבני של חומרים. הוא מבוסס על עקיפה של קרן רנטגן על רשתות גבישים תלת מימדיות מיוחדות. המחקר משתמש בגלים שאורכם הוא בערך 1A, המתאים לגודל האטום. יש לומר כי ניתוח עקיפה של קרני רנטגן, יחד עם עקיפה של נויטרונים ואלקטרונים, מתייחס לשיטות עקיפה לקביעת מבנה החומר הנבדק.

ניתוח עקיפה של קרני רנטגן
ניתוח עקיפה של קרני רנטגן

זה עוזר לחקור את המבנה האטומי, את קבוצות החלל של התא היחידה, את גודלו וצורתו, כמו גם את קבוצת הסימטריה של הגבישים. בטכניקה זו נחקרים מתכות וסגסוגותיהן השונות, תרכובות אורגניות ואי-אורגניות, מינרלים, חומרים אמורפיים, נוזלים וגזים. במקרים מסוימים נעשה שימוש בניתוח דיפרקציית רנטגן של חלבונים, חומצות גרעין וחומרים אחרים.

ניתוח זה עוזר לבסס את המבנה האטומי של חומרים גבישיים, בעלי מבנה מוגדר היטב והם סורג עקיפה טבעי עבור קרני רנטגן. יש לציין כי במחקר של חומרים אחרים, ניתוח עקיפה של קרני רנטגן דורשנוכחותם של גבישים, שזו משימה חשובה אך די קשה.

ניתוח דיפרקציית רנטגן של חלבונים
ניתוח דיפרקציית רנטגן של חלבונים

עקיפה של קרני רנטגן התגלתה על ידי לאו, היסודות התיאורטיים פותחו על ידי וולף ובראג. דבי ושרר הציעו להשתמש בקביעות שהתגלו בתפקיד הניתוח. יש לומר שכיום, ניתוח עקיפות רנטגן נותרה אחת השיטות הנפוצות ביותר לקביעת מבנה החומרים, שכן היא פשוטה לביצוע ואינה דורשת עלויות חומר משמעותיות.

זה מאפשר לך לחקור מחלקות שונות של חומרים, והערך של המידע המתקבל קובע את כניסתן של טכניקות חדשות. אז, בהתחלה הם החלו ללמוד את מבנה החומר באמצעות הפונקציה של וקטורים אינטראטומיים, מאוחר יותר פותחו שיטות ישירות לקביעת מבנה הגביש. ראוי לציין שהחומרים הראשונים שנחקרו באמצעות קרני רנטגן היו נתרן ואשלגן כלוריים.

תכונות פיזיקוכימיות של חלבונים
תכונות פיזיקוכימיות של חלבונים

המחקר של המבנה המרחבי של חלבונים החל בשנות ה-30 של המאה הקודמת בבריטניה. הנתונים שהתקבלו הולידו ביולוגיה מולקולרית, שאפשרה לחשוף תכונות פיזיקוכימיות חשובות של חלבונים, וכן ליצור את המודל הראשון של DNA.

מאז שנות ה-50 החלו להתפתח באופן פעיל שיטות מחשב להרכבת מידע שהתקבל מניתוח מבני רנטגן.

היום נעשה שימוש בסינכרוטרונים. הם מקורות רנטגן מונוכרום המשמשים להקרנהקריסטלים. מכשירים אלה הם היעילים ביותר כאשר משתמשים בשיטה של פיזור חריג רב-גלים. יש לציין כי הם משמשים רק במרכזים מדעיים ממלכתיים. מעבדות משתמשות בטכניקה פחות חזקה, המשמשת רק לבדיקת איכות הגבישים, כמו גם לקבלת ניתוח גס של חומרים.

מוּמלָץ: