Kristalografi

Bagi the book of poetry, lihat Crystallography (book).

Pepejal kristal: gambar resolusi atom bagi strontium titanat. Ataom lebih terang adalah Sr dan yang lebih gelap adalah Ti.

Kristalografi adalah sains yang mengkaji susunan atom dalam pepejal. Perkataan "crystallography" diambil dari bahasa Yunani crystallon = titisan sejuk / titisan beku, dengan ertinya menganjur pada semua pepejal dengan tahap lut cahaya tertentu, dan grapho = tulis. Definasi lebih menyeluruh adalah : "Kristalografi adalah sains bahan mampat dengan penekanan pada atom atau struktur molekul dan kaitannya dengan ciri-ciri fizikal dan kimia ."

Sebelum pembangunan pembelauan sinar-X kristalografi (lihat di bawah), kajian kristal adalah berdasarkan bentuk geometri mereka. Ini membabitkan mengukur sudut kristal menghadapi relatif kepada rujukan paksi teori (paksi kristalografi), dan mewujudkan kristal simetri berkenaan. Yang sebelumnya dijalankan menggunakan goniometer. Kedudukan dalam ruang 3D setiap muka kristal diplotkan pada stereografik bersih, contohnya Wulff net atau unjuran sama -kawasan azimuthal Lambert. Malah, angka tiang untuk setiap muka diplot pada jaringan. Setiap titik dilabelkan dengan indeks Miller. Plot akhir membolehkan simetri kristal ditentukan.

Kaedah kristalografi kini bergantung kepada analisis pola pembelauan corak sampel yang disasarkan oleh pancaran jenis tertentu. Sungguhpun X -ray adalah yang paling biasa digunakan, pancaran bukanlah sentiasa sinaran elektromagnet. Untuk tujuan-tujuan tertentu elektron atau neutron digunakan. Ini dibantu oleh sifat-sifat gelombang zarah. Kristalografi sering menyatakan dengan jelas jenis pencahayaan digunakan apabila merujuk kepada kaedah, seperti dengan terma pembelauan sinar-X, pembelauan neutron dan pembelauan elektron.

Ketiga-tiga jenis sinaran ini berinteraksi dengan spesimen dengan cara yang berbeza . X -ray berinteraksi dengan taburan ruangan elektron valens ]] , manakala elektron s zarah dikenakan s dan oleh itu merasa taburan cas jumlah kedua-dua atom nukleus dan elektron sekitarnya. Neutron s bertaburan oleh nukleus atom melalui daya nuklear kuat s, tetapi di samping itu, momen magnet neutron adalah bukan sifar. Mereka itu juga bertaburan oleh medan magnet s. Apabila neutron bertaburan dari hidrogen yang mengandungi bahan-bahan , mereka menghasilkan corak pembelauan dengan tahap bunyi yang tinggi. Walau bagaimanapun , bahan yang kadang-kadang boleh dirawat untuk menggantikan [[ deuterium ] ] untuk [ [ hidrogen ]]. Kerana bentuk ini interaksi , tiga jenis sinaran yang sesuai untuk kajian kristalografi yang berbeza.

These three types of radiation interact with the specimen in different ways. X-rays interact with the spatial distribution of the elektron valens, sementara elektron adalah zarah bercas dan dengan itu merasakan keseluruhan jumlah taburan caj bagi kedua nuklei atomik dan eletron sekeliling. Neutron berselerakan oleh nuklei atomik melalui kuasa nuklear yang kuat, tetapi tambahan, pergerakan magnetik neutron adalah bukan-sifar. Ia dengan itu diselerakkan oleh medan megnet. Apabila neutron diselerak dari bahan mengandungi hidrogen, ia menghasilkan pola pembelauan dengan tahap gangguan tinggi. Bagaimanapun, bahan kadang-kala boleh dirawat bagi menggantikan deuterium bagi hidrogen. Disebabkan bentuk interaksi yang berlainan ini, ketiga jenis pancaran adalah sesuai bagi kajian Kristalografi berlainan.

Bacaan lanjut

• Burns, G. (1990). Space Groups for Scientists and Engineers (ed. 2nd). Boston: Academic Press, Inc. ISBN 0-12-145761-3.
• Clegg, W (1998). Crystal Structure Determination (Oxford Chemistry Primer). Oxford: Oxford University Press. ISBN 0-19-855901-1.
• Drenth, J (1999). Principles of Protein X-Ray Crystallography. New York: Springer-Verlag. ISBN 0-387-98587-5.
• Giacovazzo, C (1992). Fundamentals of Crystallography. Oxford: Oxford University Press. ISBN 0-19-855578-4.
• Glusker, JP (1994). Crystal Structure Analysis for Chemists and Biologists. New York: VCH Publishers. ISBN 0-471-18543-4.
• O'Keeffe, M. (1996). Crystal Structures; I. Patterns and Symmetry. Washington, DC: Mineralogical Society of America, Monograph Series. ISBN 0-939950-40-5.
• Young, R.A., penyunting (1993). The Rietveld Method. Oxford: Oxford University Press & International Union of Crystallography. ISBN 0-19-855577-6. (dealing with powder diffraction data analysis)
• Szczepański, Andrzej (2012). Geometry of Crystallographic Groups. World Scientific Publishing. ISBN 978-981-4412-25-4.

Pautan luar

• American Crystallographic Association
• Learning Crystallography
• Crystal Lattice Structures Diarkibkan 2008-03-24 di Wayback Machine
• Vega Science Trust Interviews on Crystallography Freeview video interviews with Max Perutz, Rober Huber and Aaron Klug.
• Commission on Crystallographic Teaching, Pamphlets
• Ames Laboratory, US DOE Crystallography Research Resources Diarkibkan 2008-09-16 di Wayback Machine
• International Union of Crystallography
• Web Portal of Open Access Crystallography Resources