Рендгенска кристалографија — разлика између измена
Садржај обрисан Садржај додат
м Бот Мења: fa:پراش پرتو ایکس |
м Разне исправке |
||
Ред 46:
Евалдова сфера (сфера рефлексије) је конструкција која даје услов за дифракцију у простору реципрочне решетке кристала. Свака тачка реципрочне решетке одговара једној равни (hkl) реалне решетке, па тако и могућој рефлексији са те равни. Таласни вектор упадног и рефлектованог зрачења (куп и креф) су исте дужине, јер се зрачење расејава еластично. Из Браговог закона за реципрочну решетку видимо да је потребан и довољан услов да до дифракције зрачења дође то да тачка реципрочне решетке лежи на Евалдовој сфери полупречника k (таласни број зрачења које се дифрактује). Експериментално се то постиже ротирањем или осциловањем кристала, јер тада за исти угао ротира или осцилује и реципрочна решетка, па ће многе тачке реципрочне решетке проћи кроз сферу рефлексије и у том тренутку појавиће се дифракциони максимуми.
Кристални узорак је по дефиницији периодичне структуре; кристал је изграђен понављањем елементарне ћелије дуж три независна правца. Сваки дифракциони пик одговара рефлексији са једне равни. Како амплитуда рефлектованог зрачења расте линеарно са бројем рефлексија N са исте врсте равни опажени интензитет пикова расте са N2. У периодичним структурама као што је кристална постоји огроман број паралелних равни (
Стога су кристалне структуре неопходне за x-дифракциона испитивања, јер неуређена структура води томе да у свим тачкама простора добијемо исти интензитет расутог зрачења, што нам не даје никакву информацију о датој структури.
Ред 56:
На узорак (монокристал испитиваног једињења) се усмерава сноп x зрачења. У кристалографији се користе рендгенски зраци таласне дужине око 1 Ǻ добијени помоћу рендгенске цеви. Већина метода рендгенске структурне анализе захтева да зрачење буде што ближе монохроматском. У ту сврху испред или иза узорка на пут рендгенског зрачења се поставља монохроматор (кристал кварца, графита..) или код старијих инструмената филтри од танке металне фолије.
Мењањем θ или λ у зависности од технике остварују се услови за добијање дифракционе слике. Дифракциони максимуми се могу детектовати, снимити, помоћу пропорционалног, сцинтилационог бројача или неког другог детектора или на филму. То је дифракциона слика узорка, у којој су похрањене све информације о структурним особинама узорка, о његовој кристалној структури и микроструктури. Те особине могу се сазнати индицирањем дифрактограма, тј. мјерењем положаја дифракционих максимума и анализом расподеле интензитета дуж дифракционе слике.
Савремени уређаји за снимање дифракционих слика су аутоматски дифрактометри за монокристале и поликристале са одговарајућом софтвер подршком, и могућношћу регулисања услова снимања (температура, притисак), слика 5.
Ред 62:
Ако се одреде и интензитети зрачења и фазне разлике у односу на упадно зрачење може се, Фуријеовом трансформацијом, како је ниже објашњено, одредити просторна дистрибуција електронских густина:
ρ (x,y,z)= ΣhΣkΣl Fo(h,k,l) exp(iΦhkl) exp(
Позната хемијска структура молекула који сачињава кристал омогућава да из мапе електронске густине добијемо модел кристала са одређеним положајем сваког атома, функционалне групе, структуре, у њему.
Ред 176:
Постоји неколико начина да се одреде фазе, тј. реши фазни проблем. У најстарије методе за одређивање кристалне структуре спада метода пробе и грешке. Она се заснива на томе да се претпостави модел структуре, израчунају структурни фактори и упореде са експериментално добијеним. Ова метода може да се користи за једноставније структуре и има углавном историјски значај.
Данас постоји неколико погодних и широко коришћених начина да се релативно брзо и једноставно дође до задовољавајућег почетног модела. Неке методе се заснивају на израчунавању приближних вредности Φ(q) из познатог положаја само једног или неколико атома (
====Патерсонова (Patterson) функција====
Ред 192:
</math>
Стога аутокорелациона функција C(q) електронске густине (тј. Патерсонова функција) може бити израчуната директно из познатих амплитуда, без познавања фазе. У принципу на овај начин се може директно одредити кристална структура; међутим то је тешко практично реализовати. Аутокорелациона функција одговара расподели вектора међуатомског растојања у кристалу. Стога Патерсонова функција за кристал са N атома у елементарној ћелији може имати N(N-1) максимума. С’ обзиром на неизбежне грешке у мерењу интензитета и математичким проблемима при реконструкцији атомских позиција из вектора међуатомских полођаја и ова техника се користи углавном за решавање структуре једноставнијих кристала.
===Модел структуре===
Ред 198:
Када смо добили податак о почетној фази у стању смо да формирамо почетни модел. Координате атома и њихови Дебај-Велерови фактори се фитују према експерименталним подацима. Тиме добијамо нови сет фаза и нову мапу електронских густина. Затим експериментатор прегледа добијене податке, врши корекције на основу искуства или претпоставки и почиње нови круг побољшања на исти начин. То се наставља док се не постигне максимална корелација између експерименталних података и модела.
Када је модел молекулске структуре завршен обично се уноси у неку кристалографску базу података, као што је Протеинска Банка Података, Protein Data Bank (
===Предности и мане===
Ред 209:
==Литература==
# Љ. Карановић, Д. Полети, ‘Рендгенска структурна анализа’, Завод за уџбенике и наставна средства, Београд,2003
# Staff,’ Introduction to X-ray Diffraction’, Materials Research Laboratory, University of California, Santa Barbara.
# W.L. Bragg, "The Diffraction of Short Electromagnetic Waves by a Crystal", proceedings of the Cambridge Philosophical Society, 17 (1912), 43–57.
| |||