Rentgenstaru difrakcijas analīze - vielu struktūras izpēte

Rentgenstaru difrakcijas analīze - vielu struktūras izpēte
Rentgenstaru difrakcijas analīze - vielu struktūras izpēte
Anonim

Rentgenstaru difrakcijas analīze ir metode vielu strukturālās struktūras izpētei. Tā pamatā ir rentgenstaru stara difrakcija uz īpašiem trīsdimensiju kristāla režģiem. Pētījumā tiek izmantoti viļņi, kuru garums ir aptuveni 1A, kas atbilst atoma izmēram. Jāsaka, ka rentgenstaru difrakcijas analīze kopā ar neitronu un elektronu difrakciju attiecas uz difrakcijas metodēm pētāmās vielas struktūras noteikšanai.

rentgenstaru difrakcijas analīze
rentgenstaru difrakcijas analīze

Tas palīdz izpētīt atomu struktūru, vienības šūnas telpas grupas, tās izmēru un formu, kā arī kristālu simetrijas grupu. Izmantojot šo paņēmienu, tiek pētīti metāli un dažādi to sakausējumi, organiskie un neorganiskie savienojumi, minerāli, amorfie materiāli, šķidrumi un gāzes. Dažos gadījumos tiek izmantota proteīnu, nukleīnskābju un citu vielu rentgenstaru difrakcijas analīze.

Šī analīze palīdz noteikt kristālisko materiālu atomu struktūru, kam ir skaidri noteikta struktūra un kas ir dabiska rentgenstaru difrakcijas režģis. Jāņem vērā, ka, pētot citas vielas, ir nepieciešama rentgenstaru difrakcijas analīzekristālu klātbūtne, kas ir svarīgs, bet diezgan grūts uzdevums.

proteīnu rentgenstaru difrakcijas analīze
proteīnu rentgenstaru difrakcijas analīze

Rentgenstaru difrakciju atklāja Laue, teorētiskos pamatus izstrādāja Vulfs un Bregs. Debye un Scherrer ieteica izmantot atklātās likumsakarības analīzes lomā. Jāteic, ka šobrīd rentgenstaru difrakcijas analīze joprojām ir viena no visizplatītākajām vielu struktūras noteikšanas metodēm, jo tā ir vienkārši izpildāma un neprasa ievērojamas materiālu izmaksas.

Tas ļauj izpētīt dažādas vielu klases, un iegūtās informācijas vērtība nosaka jaunu metožu ieviešanu. Tātad sākumā viņi sāka pētīt matērijas struktūru, izmantojot interatomisko vektoru funkciju, vēlāk tika izstrādātas tiešas kristāla struktūras noteikšanas metodes. Ir vērts atzīmēt, ka pirmās vielas, kas tika pētītas, izmantojot rentgena starus, bija nātrija un kālija hlorīdi.

proteīnu fizikāli ķīmiskās īpašības
proteīnu fizikāli ķīmiskās īpašības

Olb altumvielu telpiskās struktūras izpēte sākās pagājušā gadsimta 30. gados Apvienotajā Karalistē. Iegūtie dati radīja molekulāro bioloģiju, kas ļāva atklāt svarīgas olb altumvielu fizikāli ķīmiskās īpašības, kā arī izveidot pirmo DNS modeli.

Kopš 1950. gadiem sāka aktīvi attīstīties datormetodes informācijas apkopošanai, kas iegūta no rentgenstaru struktūras analīzes.

Šodien tiek izmantoti sinhrotroni. Tie ir vienkrāsaini rentgena avoti, kurus izmanto apstarošanaikristāli. Šīs ierīces ir visefektīvākās, ja tiek izmantota daudzviļņu anomālās dispersijas metode. Jāatzīmē, ka tos izmanto tikai valsts zinātniskajos centros. Laboratorijās tiek izmantota mazāk jaudīga tehnika, kas kalpo tikai kristālu kvalitātes pārbaudei, kā arī vielu aptuvenas analīzes iegūšanai.

Ieteicams: