Структурный анализ кристаллов

ЯДЕРНАЯ ГАММА-РЕЗОНАНСНАЯ ДИФРАКЦИЯ КАК МЕТОД СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА КРИСТАЛЛОВ [c.226]

Все три основные компоненты рентгеноструктурного анализа — аппаратура для получения дифракционных данных, математические методы расшифровки и уточнения кристаллической структуры и вычислительная техника— достигли такого уровня, когда полная автоматизация структурного анализа кристаллов становится вполне разрешимой (и решаемой) задачей. В общем виде система такой полной автоматизации должна включать все четыре стадии структурного исследования эксперимент, расшифровку структуры, уточнение и анализ результатов (включая их графическое представление). [c.121]

Описанные основы структурного анализа кристаллов, его математический аппарат и частные методические схемы исследований, вообще говоря, одинаково применимы как в рентгеноструктурном (РСА), так и в электронографическом (ЭСА) и нейтронографическом (НСА) структурном анализе. Все три метода основаны на одном общем эффекте — дифракции волн, пропускаемых через кристалл,— и различаются лишь сущностью тех элементарных актов рассеяния, из которых складывается дифракция. Рентгеновские лучи рассеиваются электронами атомов (ядра атомов в этом рассеянии практически не участвуют). Поток электронов рассеивается в электромагнитном поле атомов, т. е. на электростатическом потенциале, создаваемом ядрами и электронами атомов. Поток нейтронов рассеивается только ядрами атомов. [c.125]

Следует, однако, подчеркнуть одну принципиальную разницу между структурным анализом кристаллов и дифракционными методами изучения строения вещества в других агрегатных состояниях. Ориентационная неупорядоченность молекул в газах и жидкостях и неупорядоченность структурных элементов в стеклах позволяют получать из дифракционных данных лишь картину строения, усредненную по всем возможным ориентациям. Пространственную архитектуру молекул (в случае газов и жидкостей) или структуры в целом (в случае стекол) приходится восстанавливать, пользуясь приемами индукции, а не дедукции. [c.130]

По своей относительной простоте и месту, занимаемому в общем исследовании, первый этап является предварительным по отношению ко второму, основному в структурном анализе кристалла. [c.82]

Описанные основы структурного анализа кристаллов, его математический аппарат и частные методические схемы исследований, вообще говоря, одинаково применимы как в рентгеноструктурном (РСА), так и в электронографическом (ЭСА) и нейтронографическом (НСА) структурном анализе. Все три метода основаны на одном сб- [c.169]

При применении нескольких производных с тяжелыми атомами на основе появляющихся изменений интенсивностей можно определить фазовый угол и затем рассчитать электронные плотности. Проведение такого структурного анализа кристаллов весьма трудоемко даже тогда, когда для сложных расчетов в распоряжении исследователя имеется высокопроизводительная вычислительная техника. Так, с кристалла белка и кристаллов различных изоморфных производных того же белка должно быть получено, измерено и скорректировано множество рефлексов. За этим следует установление положения тяжелых атомов и определение фазового угла для каждого рефлекса. Затем для нескольких десятков тысяч точек должны быть рассчитаны электронные плотности, и в заключение результаты должны быть интерпретированы. [c.384]

Автор правильно поступил, начав в отличие от обычных канонов изложение кристаллохимии с довольно обстоятельного раздела Описание кристаллических структур (гл. 1), где привел основные положения структурной кристаллографии, без которых на современном научном уровне невозможно рассмотрение какой-либо проблемы кристаллохимии. Автор приводит данные о решетке, элементарной ячейке, координатах атомов в ячейке, пространственных группах симметрии, их современных обозначениях, изображениях и способах использования при описании структур кристаллов. Он останавливается также на межатомных расстояниях и углах связи, как основных константах, которые устанавливаются в результате структурного анализа кристаллов, на степени достоверности данных о кристаллической структуре и ее оценке, на координации атомов в структурах и на кристаллохимических формулах химических соединений и тех структурных особенностях, которые они могут и должны отражать. [c.5]

Условия Лауэ лежат в основе использования дифракции рентгеновских лучей, а также упругого рассеяния электронов и нейтронов для структурного анализа кристаллов. Фиксируя падающий на кристалл пучок и те направления, в которых распространяются вышедшие из кристалла волны (рис. 12), можно определить векторы В, т. е. определить узлы обратной решетки кристалла. А зная обратную решетку, нетрудно восстановить структуру кристалла. [c.25]

Для исследования различных уровней строения алмаза используются прямые п непрямые подходы. Прямые подходы основаны иа применении классических методов структурного анализа кристаллов [194] однако в силу их ограниченности иногда возникает необходимость использования дополнительных непрямых методов, основанных на зависимости свойства — структура . [c.42]

Кроме электронографического и спектрального Методов большое значение для установления структуры молекул имеет метод рентгено-структурного анализа кристаллов, рассмотренный в разд. З.2.- Следует отметить, что конфигурация молекул в кристалле может заметно отличаться от конфигурации изолированной молекулы в газовой фазе. [c.66]

Атомное строение кристалла определяется по дифракции и рассеянию рентгеновских лучей, электронов и нейтронов. Развитие структурного анализа кристаллов началось со знаменитого опыта М. Лауэ (1912 г.), показавшего, что пучок рентгеновских лучей, проходя через кристалл, испытывает дифракцию, причем симметрия распределения дифракционных максимумов [c.131]

Если площади на кривых превышают площадь, занимаемую одной цепью при плотной упаковке, то они могут служить мерой поперечного сечения головных групп. Поскольку, однако, наклон головных групп к поверхности неизвестен, эти площади весьма мало говорят об их истинных размерах. Те плёнки, в которых плотной упаковке цепей препятствуют головные группы, в некоторых случаях легко изменяют свою структуру при сжатии, а в некоторых с трудом, в зависимости от чего получается большая или меньшая сжимаемость. При большой сжимаемости, как, например, у кислот на слабых кислотных растворах (нижние участки кривых IV и V), нитрилов и ацетамидов (кривые IX и XII), площадь настолько изменяется, что её числовое значение теряет всякий смысл. Изменение упаковки головных групп при сжатии может происходить двумя путями либо сами головные группы сжимаемы, либо они выдавливаются в углубления цепей соседних молекул в результате некоторой вертикальной перегруппировки. Последнее предположение легко укладывается в рамки современных представлений о зигзагообразной форме цепей, обнаруживаемой структурным анализом кристаллов. Трудно решить, которое из этих предположений верно, но второе представляется более вероятным, так как крупные головные группы, не способные втискиваться в углубления цепей, всегда дают плёнки несжимаемого типа. Конденсированные плёнки этого типа получили название плёнок с перегруппировкой плотно упакованных головных групп . [c.77]

Новая же формула хорошо Согласуется с данными структурного анализа кристаллов. [c.111]

Даже до введения метода структурного анализа кристаллов в некоторых благоприятных случаях легче было проверить точность химического анализа минерала, чем анализа горной породы. Процентные содержания окислов элементов в анализе могли быть пересчитаны на атомные или молекулярные отношения и затем сгруппированы в соответствии с принятым химическим строением минерала или в соответствии с принятыми изоморфными группами. Даже если химическое строение не было установлено, но все же отличалось сравнительной простотой, часто довольно легко можно было получить формулу при помощи небольших арифметических подсчетов. В этих случаях степень приближения к целым коэффициентам, которая могла бы считаться удовлетворительной, неизбежно была условной. С другой стороны, в случае более сложного и неизвестного состава трудно представить себе границы осложнений при выводе предполагаемой химической формулы, доказательства которой неизбежно были неудовлетворительными. В подобных случаях неквалифицированный химик легко мог сдать плохой анализ. Однако читатель, еще не закончив эту главу, должен убедиться, что в настоящее время карьера плохого аналитика, занимающегося анализом чистых минералов, вероятно, будет крайне недолговечной. [c.278]

Структурный анализ кристаллов обычно связывают с применением рентгенографического метода, с помощью которого были получены многочисленные данные о взаимном расположении атомов в кристаллах, их координации, валентных углах и т.п., легшие в основу современной кристаллохимии. Зафиксированные таким образом при анализе многих соединений, содержащих атомы Н, укорочения расстояний между атомами О и О, N и О и др. по сравнению с расстояниями между теми же атомами в структурах без атомов Н были, естественно, отнесены за счет образования водородных связей. Измеренные величины этих расстояний стали существенной характеристикой водородной связи в том или ином веществе. [c.73]

Обозначения Шенфлиса применяются, в основном, для описания симметрии точечных групп и макрсфизических свойств кристаллов. Межд -народные обозначения используются для описания пространственных труии и в структурном анализе кристаллов. [c.43]

Основной недостаток полихроматического метода связан с тем, что интенсивности дифракционных лучей зависят в этом случае не только от структуры кристалла, но и от рас феделения интенсивности ио 1 в спектре первичного п . чка. Последнее к тому же зависит от режима работы рентгеновской трубки. Это, а также ряд других особенностей полихроматического метода делают его неудобным для решения задач структурного анализа кристаллов. Таким образом, в структурном анализе полихроматический метод, так же как и метод порошка, играет лишь вспомогательную роль. Основным является метод вращения . [c.56]

Подчеркнем, что эксперимент дает значение интенсивности луча, а интенсивность пропорциональна квадрату амплитуды. Таким образом, если известна структура, то амплитуда рассеянного луча и его интенсивность вычисляются однозначно. Но, к сожалению, химика в большей степени интересует обратная задача — установление структуры по известным интенсивностям. Так как из опыта нельзя узнать, имеет амплитуда положительный или отрицательный знак, то эта задача непосредственно не решается. Можно сказать, что основная работа исследователя в области структурного анализа кристаллов заключается в применении разного рода приемов, с помопз,ью которых удается определить знаки амплитуд. [c.355]

В работе [259] представлены результаты структурного анализа кристаллов диметилдитиокарбамата диметиламмония. Установлена их принадлежность к моноклинной сингонии и структурному классу Р21/с, Ъ = 4(1). Кристаллическая решетка характеризуется следующими параметрами а = 0,9979 нм, Ь = 0,7701 нм, с = 1,2189 нм, а = у = 90° и р = 105,81°. Анион практически плоский, причем длины связей между атомами аниона [c.63]

Как можно предвидеть па основании структурного анализа, кристаллы первичной валентности отличаются высокой мехагш-ческои прочностью и весьма высокими точками плавления и кипения, тогда как кристаллы вторичной валентности мягки, слабы и имеют очень низкие точки плавления и кипения. Полярные кристаллы занимают промежуточное положение. Другими словами, внутрикристаллические силы весьма велики в гомеополярных и гетерополярных кристаллах, ио очень слабы в веществах с В1орпчной валентной связью. [c.281]

Научные исследования посвящены теории дифракции электронов и рентгеновских лучей, структурному анализу кристаллов, изучению строения белковых молекул. Один из создателей метода структурной электронографии и ее теоретических основ (1950). Определил положение водородных атомов в ряде кристаллов и расшифровал структуру многих комплексных органических соединений. Под его руководством осуществлена расшифровка пространственной структуры растительного белка леггемо-глобина (1975), ферментов асиар-таттрансамииазы (1978), каталазы [c.94]

Впервые (1912 г.) на возможность применения рентгеновских лучей для структурного анализа кристаллов обратил внимание Ла-уэ. Дебай и Шеррер в 1916 г. предложили метод порошков , который применялся главным образом для идентификации веществ, но не для структурного анализа, о котором идет речь. И только после того, как Брэггами (Ш. Н. и . Ь.) в начале 20-х годов стал разрабатываться метод съемки монокристаллов, появилась возможность изучения этим методом и органических соединений [c.171]

Профессор Московского университета Юрий Викторович Вульф впервые установил закономерную связь между длиной волны рентгеновского луча и междуагомными отстояниями в кристаллической решетке, диффрагирующей лучи, и тем открыл широкие возможности как для структурного анализа кристаллов, так и для точного определения длин волн рентгеновского спектра позже то же самое было сделано, независимо, Брэггом. [c.54]

Общая теория, развитая Дебаем и Бюхе [27], а также Породом [20], опирается на тот факт, что рассеяние под малыми углами зависит только от изменения электронной плотности. Интенсивность рассеяния определяется средней рассеивающей способностью системы, которая обозначается или среднеквадратичным отклонением (будет рассмотрено ниже). Угловая зависимость рассеяния под малыми углами связана с распределением в пространстве электронной плотности, которое описывается с помощью так называемой коррелятивной функции (Пород называет ее характеристической). Не вдаваясь в подробности, достаточно знать, что коррелятивная функция определяется аналогично функции Патерсона, используемой в структурном анализе кристаллов, т. е. следует принимать во внимание распределение всех точек по парам. Кривая рассеяния связана с коррелятивной функцией с помощью преобразований Фурье. Отсюда следует, что из данных по рассеянию под малыми углами можно извлечь только сведения, в той или иной форме содержащиеся в коррелятивной функции. [c.206]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология