Phân tích nhiễu xạ tia X - nghiên cứu cấu trúc của các chất

Phân tích nhiễu xạ tia X - nghiên cứu cấu trúc của các chất
Phân tích nhiễu xạ tia X - nghiên cứu cấu trúc của các chất
Anonim

Phân tích nhiễu xạ tia X là một phương pháp nghiên cứu cấu trúc cấu tạo của các chất. Nó dựa trên sự nhiễu xạ của chùm tia X trên các cách tử tinh thể ba chiều đặc biệt. Nghiên cứu sử dụng các sóng có độ dài xấp xỉ 1A, tương ứng với kích thước của nguyên tử. Phải nói rằng phân tích nhiễu xạ tia X, cùng với nhiễu xạ neutron và electron, đề cập đến các phương pháp nhiễu xạ để xác định cấu trúc của chất được nghiên cứu.

phân tích nhiễu xạ tia x
phân tích nhiễu xạ tia x

Nó giúp khám phá cấu trúc nguyên tử, các nhóm không gian của ô đơn vị, kích thước và hình dạng của nó, cũng như nhóm đối xứng của các tinh thể. Sử dụng kỹ thuật này, kim loại và các hợp kim khác nhau của chúng, các hợp chất hữu cơ và vô cơ, khoáng chất, vật liệu vô định hình, chất lỏng và khí được nghiên cứu. Trong một số trường hợp, phân tích nhiễu xạ tia X của protein, axit nucleic và các chất khác được sử dụng.

Phân tích này giúp thiết lập cấu trúc nguyên tử của vật liệu tinh thể, có cấu trúc xác định rõ và là cách tử nhiễu xạ tự nhiên đối với tia X. Cần lưu ý rằng trong nghiên cứu các chất khác, phân tích nhiễu xạ tia X đòi hỏisự hiện diện của các tinh thể, đó là một nhiệm vụ quan trọng nhưng khá khó khăn.

phân tích nhiễu xạ tia x của protein
phân tích nhiễu xạ tia x của protein

Sự nhiễu xạ tia X được phát hiện bởi Laue, cơ sở lý thuyết được phát triển bởi Woolf và Bragg. Debye và Scherrer đề xuất sử dụng các quy luật đã được khám phá trong vai trò phân tích. Phải nói rằng hiện nay, phân tích nhiễu xạ tia X vẫn là một trong những phương pháp phổ biến nhất để xác định cấu trúc của các chất, vì nó dễ thực hiện và không đòi hỏi chi phí vật liệu đáng kể.

Nó cho phép bạn khám phá các lớp chất khác nhau và giá trị của thông tin thu được xác định việc giới thiệu các kỹ thuật mới. Vì vậy, lúc đầu họ bắt đầu nghiên cứu cấu trúc của vật chất bằng cách sử dụng hàm của vectơ liên nguyên tử, sau đó các phương pháp trực tiếp để xác định cấu trúc tinh thể đã được phát triển. Điều đáng chú ý là các chất đầu tiên được nghiên cứu bằng cách sử dụng tia X là natri và kali clorua.

đặc tính hóa lý của protein
đặc tính hóa lý của protein

Việc nghiên cứu cấu trúc không gian của protein bắt đầu từ những năm 30 của thế kỷ trước ở Anh. Dữ liệu thu được đã tạo ra sinh học phân tử, giúp nó có thể tiết lộ các đặc tính hóa lý quan trọng của protein, cũng như tạo ra mô hình DNA đầu tiên.

Kể từ những năm 1950, các phương pháp máy tính để thu thập thông tin thu được từ phân tích cấu trúc tia X bắt đầu phát triển tích cực.

Ngày nay, đồng bộ hóa được sử dụng. Chúng là nguồn tia X đơn sắc được sử dụng để chiếu xạtinh thể. Các thiết bị này hiệu quả nhất khi sử dụng phương pháp phân tán dị thường đa sóng. Cần lưu ý rằng chúng chỉ được sử dụng trong các trung tâm khoa học của nhà nước. Các phòng thí nghiệm sử dụng một kỹ thuật kém mạnh mẽ hơn, chỉ phục vụ cho việc kiểm tra chất lượng của các tinh thể, cũng như để có được một phân tích sơ bộ về các chất.

Đề xuất: