Исследование структуры кристаллов

В дифракционных методах исследования структуры используются рентгеновские лучи, поток электронов или нейтронов с длиной волны того же порядка, что и расстояния между атомами в молекулах или между атомами, ионами и молекулами в кристаллах. Поэтому, проходя через вещество, эти лучи дифрагируют. Возникающая при этом дифракционная картина строго соответствует структуре исследуемого вещества. Рентгеновские лучи (рентгенография) чаще всего применяют для исследования структуры кристаллов, электроны (электронография) — для исследования газов и кристаллов нейтроны (нейтронография) — для исследования жидкостей и твердых гел. [c.150]

Для исследования структуры кристаллов и жидкостей применяется также нейтронография. [c.186]

Для исследования структуры кристаллов применяют также метод, основанный на дифракции медленных нейтронов. Рассеяние их потока происходит в результате взаимодействия с ядрами микрочастиц, образующих кристалл. Поэтому положение последних в кристаллической структуре можно определить с большой точностью вплоть до 0,0001 нм. Метод применим лишь для изучения структуры веществ, атомы которых обладают малым сечением захвата нейтронов. Известен также метод изучения структуры кристаллов, основанный на дифракции электронов. Исследуемый образец готовят в форме тончайшей пленки толщиной 10—100 нм и помещают в специальную вакуумную камеру. Точность определения положения микрочастиц в кристалле составляет порядка 0,003 нм. Методы, основанные на дифракции нейтронов и электронов, определяют положение атомных ядер в кристаллической структуре и не подвержены влиянию поляризуемости связей. Поэтому они позволяют более точно рассчитать постоянные кристаллических решеток в сравнении с величинами, определенными из рентгенограмм вещества. [c.92]

Для исследования структуры кристаллов применяют также электронографию. Поскольку электроны задерживаются веществом значительно сильнее, чем рентгеновские лучи, при электронографическом изучении твердых тел исследуют прохождение электронов через очень тонкие слои вещества, или изучают дифракцию электронов при отражении их от поверхности. Последний метод ценен тем, что он дает возможность определять структуру тонких поверхностных слоев, например покрывающих металлы пленок оксидов, нитридов и других соединений. [c.154]

Установка для рентгенографического исследования структуры кристаллов показана на рис. 99, а. Рентгеновские лучи из рентгеновской трубки 1 направляются через диафрагму на кристалл 2. Про- [c.150]

В основе всех экспериментальных исследований структуры кристаллов дифракционными методами лен>ит получение функциональной зависимости интенсивности рассеянного излучения С/ (Н), описывающей дифракционную картину. Дифракционная картина представляет собой пространственное распределение рассеянного образцом рентгеновского излучения и может быть описана путем указания интенсивности рассеянного излучения в каждой точке пространства, окружающего кристалл. [c.112]

Для исследования структуры кристаллов и ж идкостей применяется также нейтронография. Преимущество нейтронографии по сравнению с другими дифракционными методами исследования заключае-ется в возможности установить пространственное положение атомов водорода, что особенно ценно при изучении биологических объектов и помогает решению фундаментальных проблем молекулярной биологии. [c.154]

Рентгеновские лучи чаще всего применяют для исследования структуры кристаллов, электроны — для исследования газов и кристаллов, нейтроны — для исследования жидкостей и твердых веществ. [c.182]

В общем курсе кристаллохимии рассматриваются методы исследования структуры кристаллов — рентгеноструктурный анализ, нейтронография и, частично, электронография. Однако не дается изложение специального метода рентгеноструктурного анализа, который используется для определения абсолютной конфигурации молекул. Такая задача возникает при изучении оптически активных веществ. В гл. VIH, IX и X представлены оптические методы исследования оптически активных веществ. Особенность этих методов состоит в том, что легко определить с их помощью различие в абсолютной конфигурации молекул, но нет возможности прямого отнесения экспериментальных данных по ДОВ или КД к определенному энантиомеру. Именно эту проблему и решает метод аномального рассеяния рентгеновских лучей. [c.216]

Исследование структуры кристаллов. Правильная форма кристаллов обусловлена упорядоченным расположением составляющих их [c.249]

При исследовании структуры кристалла возникают три задачи 1) найти размеры и форму элементарной ячейки решетки кристалла (а следовательно, и количество атомов, приходящихся на каждую ячейку) 2) определить закон симметрии, по которому атомы должны размещаться в ячейке, т. е. пространственную группу симметрии кристалла 3) найти конкретное положение (координаты) каждого симметрически независимого атома ячейки [c.49]

Чтобы определить углы, при которых происходит дифракция рентгеновских лучей, ориентированный монокристалл вращают в пучке рентгеновских лучей и определяют их интенсивность при угле отражения с помощью счетчика. Исследование структуры кристаллов проводится с помощью метода вращающегося кристалла фотографическая пленка движется по мере вращения кристалла таким образом, на фотографии можно избежать наложения одних пятен на другие. [c.573]

При исследовании структуры кристалла возникают три задачи 1) найти размеры и форму элементарной ячейки решетки кристалла (а следовательно, и число атомов, приходящееся на каждую ячейку) 2) определить закон симметрии, по которому атомы должны раз- [c.50]

Рентгеноструктурный анализ. Он применяется при исследовании структуры кристаллов, жидкостей и аморфных тел. В то же время рентгеноструктурный анализ — основной метод установления структуры кристаллических решеток твердых тел. Неорганическая и органическая кристаллохимия главным образом обязана результатам рентгеноструктурного анализа неорганических и органических веществ. В зависимости от цели и особенностей объекта исследования для получения дифракционной картины используют непрерывное тормозное или дискретное характеристическое излучение в том или ином методе рентгеноструктурного анализа (РСА). Исследование кристаллической структуры различными методами РСА позволяет определить размеры и симметрию элементарной ячейки, а также расположение атомов и молекул в твердом теле. [c.195]

Первые рентгенограммы целлюлозы были получены в самом начале развития рентгеновского метода исследования структуры кристаллов. Картина дифракции представляла собой, как известно, систему размытых рефлексов. Формальное применение к целлюлозе теории рассеяния рентгеновских лучей па низкомолекулярпых кристаллах привело к выводу о том, что расширение интерференционных пятен обусловлено очень малыми размерами кристаллов целлюлозы и что вырождение интерференционных колец в пятна и дуги связано с высокой степенью ориентации этих кристаллов в волокне. Такой вывод хорошо согласовался с наличием у целлюлозных волокон двойного лучепреломления света, которое считалось ранее для однородных систем неотъемлемым свойством кристаллической фазы. [c.81]

Установка для рентгенографического исследования структуры кристаллов показана на рис. 100, а. Рентгеновские лучи из рентгеновской трубки 1 направляются через диафрагму на кристалл, 2. Проходя через кристалл, рентгеновские лучи отражаются от узлов решетки (электронных оболочек атомов, ионов или молекул), отклоняются и интерферируют. Дифракционная картина воспроизводится на фотопленке 3 в виде совокупности пятен — максимумов интерференции рентгеновских лучей (рис. 100, 6). [c.169]

С тех пор дифракция рентгеновских лучей на кристаллах используется главным образом для изучения кристаллической структуры. Длина волны рентгеновского излучения, получаемого с помощью мишеней из различных металлов, к настоящему времени уже хорошо известна. В частности, длина волны рентгеновских лучей, испускаемых медной мишенью при бомбардировке ее электронами и чаще всего используемых при исследованиях структуры кристаллов, равна [c.175]

Развитию статистической теории жидкости был дан толчок в результате экспериментальных исследований структуры жидкости, которые начались значительно позже исследований структуры кристаллов. Введение понятия радиальной функции распределения направило основные усилия теории на разработку способов теоретического расчета этой функции, наглядно характеризующей ближний порядок в жидкости. Знание одной этой функции распределения не решает всех задач теории жидкости. Но тем не менее принципиально важное значение имеет путь расчета этой функции, путь теоретического расчета структуры жидкости. Однако исторически раньше возникли приближенные теории, использующие лишь первую информацию, представляемую радиальной функцией распределения плотности. Речь идет о координационном числе в жидкости. С помощью радиальной функции распределения можно показать, что в среднем каждый атом в жидкости окружен таким числом ближайших соседей, что возможно говорить о близости структуры и характера теплового движения атомов в жидкости и твердом теле. Поскольку в первом приближении предполагаются короткодействующие силы между атомами, то для характеристики термодинамических свойств жидкости можно ограничиться учетом лишь взаимодействия данного атома с атомами его первой координационной сферы. Эти [c.327]

Полное понимание молекулярных процессов, имеющих место [при фазовых превращениях, в общем требует экспериментальных исследований различного рода. Исследования структуры кристаллов, диэлектрической проницаемости, изменений объема и плотности, спектров ядерного магнитного резонанса, термических свойств — все представляет интерес. К сожалению, информация, необходимая для интерпретации фазовых изменений органических кристаллов, редко бывает получена более чем одним или двумя методами. Однако иногда может оказаться достаточным изучение только термических свойств, для того чтобы охарактеризовать некоторые виды фазовых изменений. Термодинамические данные особенно ценны при [c.78]

Фазовый переход происходит приблизительно при 110° К. Впервые это было определено по аномалиям удельной теплоемкости [50], а затем Броуде [И] по ультрафиолетовому спектру. Структура кристалла была определена для фазы, устойчивой при комнатной температуре [74], рентгенографическое же исследование структуры кристалла для низкотемпературной формы не проводилось. Известная форма относится к триклинной сингонии (пространственная группа Р1) и имеет одну молекулу в элементарной ячейке. Такой кристалл может не давать давыдовского расщепления. В его структуре атомы углерода и водорода образуют концентрические шестиугольники в плоскости, почти параллельной плоскости аЬ. У образцов кристалла обычно хорошо развита плоскость Ьс и поглощение, поляризованное вдоль и перпендикулярно оси Ь, почти соответствует поглощению, поляризованному в плоскости бензольного кольца и перпендикулярно бензольному [c.559]

Вопрос о строении солей синильной кислоты остается не вполне ясным. Исследование структур кристаллов цианидов некоторых металлов показало, что узлы кристаллических решеток у них заняты атомами металлов и группами СЫ, причем расстояния Ме—С и Ме—N одинаковы. Это обстоятельство не позволяет считать, что металл связан преимущественно с углеродом или преимущественно с азотом. В растворах же цианиды реагируют, по-видимому, в ионной форме, а потому на основании их реакций, например с галоидными алкилами, этот вопрос тем более не может быть решен. [c.323]

Ранние исследования структуры кристаллов были морфологическими, т. е. основывались на внешних признаках кристаллов. Однако скоро стало ясно, что правильность внешней структуры обусловлена закономерным внутренним строением. [c.215]

Исследование структуры кристаллов методом дифракции рентгеновских лучей [c.182]

Исследование структуры кристаллов. Правильная форма кристаллов обусловлена упорядоченным расположением o taвля-ЮИ1ИХ их частиц — атомов, ионов или молекул. Это расположение может быть представлено в впде кристаллической решетки — пространственного каркаса, образованного пересекающимися друг с другом прямыми линиями. В точках пересечения — узлах решетки— лежат центры частиц, образующих кристалл. Такие представления о строении кристаллических тел высказывались давно многими исследователями, в частности, М. В. Ломоносов нсполь-зовал их для объяснения свойств селитры. Однако экспериментально исследовать внутреннюю структуру кристаллов удалось [c.141]

Молекулярное строение кристаллизующихся углеводородов обуславливает различную способность их к плотной упаковке при кристаллизации и образованию твердых растворов различной структуры. Исследования структуры кристаллов, образующихся при кристаллизации углеводородов разных гомологических рядов, показали /27/, что при кристаллизации из растворов нефтяных фракций все они образуют кристаллы орторомбиче-ской формы со ступенчатой слоистостью кристаллов, т.е. каждый новый слой кристаллизуется на предыдущем, образуя пирамиду из параллельных ромбических плоскостей. Наибольшие размеры и число ромбических плоскостей имеют кристаллы нормальных алканов. Наличие нафтеновых и особенно ароматических структур в составе молекул кристаллизующегося вещества приводит к уменьшению размеров и слоистости образующихся кристаллов. При совместной кристаллизации углеводородов различных гомологических рядов повторяются эти же закономерности образуются смешанные кристаллы переменного состава орторомбической структуры, при этом чем больше циклических углеводородов, тем меньше размеры кристаллов и число наслоений. Способность циклических углеводородов (циклоалканов и аренов) образовать смешанные кристаллы с алканами обусловливается наличием в их молекулах длинных алкильных цепей в основном нормального строения. При отсутствии таких цепей циклические углеводороды кристаллизуются при значительно более низких температурах. [c.27]

Исследования структуры кристаллов рентгеногониометрическими методами можно провести в рентгеновском гониометре [c.129]

Изучение вопросов, связанных с исследованием резонансного рассеяния у-квантов кристаллами, послужило основой создания нового метода исследования структуры кристаллов — мессбау-врографии [6, В.7]. [c.234]

Исследование структуры кристаллов. Правильная форма кристаллов обусловлена упорядоченным расположением составляющих их частиц - атомов, ионов или молекул. Как указано выше, это расположение может быть представлено в виде кристаллической решетки - пространственного каркаса, образованного пересекающимися друг с другом плоскостями. В точках пересечения трех плоскостей (узлах решетки) лежат центры частиц, образующих кристалл. Такие представления о строении кристаллических тел высказывались давно многими исследователями, в частности М. В. Ломоносов использовал их для объяснения свойств селитры. Однако экспериментально исследовать внутреннюю структуру кристаллов удалось только в XX столетии, после того как в 1912 г. Лауэ, Фридрих и Книппинг (Германия) открыли явление дифракции рентгеновских лучей, на котором основан метод рентгеноструктурного анализа. [c.151]

Поскольку определение электронных плотностей с небольшим разрешением (0,5 нм) не столь трудоемко, обычно начинают исследование структуры кристалла белка с этого этапа. Тонкая структура, т. е. положение отдельных атомов, требует разрешающей способности 0,15 нм. Развитие этого метода, осуществленное в 1952 — 1960 гг. лабораториями Кендрью и Перутца, стало значительным научным достижением. Обзоры по установлению пространственной структуры белков написаны Хоппе [161], а также Дикерсоном и Гайсом [78]. К настоящему времени известны пространственные структуры более 50 белков. [c.384]

Возможность использования дифракции мессбауэровского излучения для исследования структуры кристаллов определяется тем, что некоторые мессбауэровские ядра имеют у Излучение с длинами волн от нескольких десятых долей до сотых долей нм, т. е, соответствующее по длине волн применяемому в других дифракционных методах. Дифракция мессбауэровского излучения на кристаллах вперв1ые наблюдалась на изотопах Ре, 5п и Те, имеющих длины волн 7-излучения соответственно 0,086 0,052 0,035 нм. [c.208]

В физической химии метод ЯМР нашел множество других применений, таких, как исследования структуры кристаллов, фазовых переходов, движения молекул в твердых телах, кинетики быстропротекаю-щих процессов взаимодействий в растворах и определение ядерных констант. [c.190]

Несмотря, однако, на сравнительно хорошее совпадение теории с опытом, заключения, которые можно сделать относительно рентгеновых лучей, пока весьма проблематичны. Проще всего вычислить длину волны для этого нужно знать лишь постоянную решетки. Предполагая, что в каждой вершине имеется но одному атому, и зная число атомов в грамм-эквиваленте, легко подсчитать, что для цинковой обманки а=3.38-10 см, откуда Лауэ получил А=1.27 1.90 2.24 3.55 4.83-10 см. Далее, так как столь резкая картина предполагает большую степень монохроматичности, то можно думать, что мы имеем дело с лучами флюоресценции. Однако нельзя еще с уверенностью сказать, имеем ли мы дело с рассеянием тех лучей, которые возникли в антикатоде трубки, или с интерференцией вторичных лучей, возникших в кристалле. Можно, однако, надеяться, что дальнейшее исследование выяснит как этот вопрос, так и целый ряд других открывается новый путь, с одной стороны, к исследованию структуры кристаллов, а с другой — к количественному изучению спектров в области длин волн, составляющих лишь тысячные доли длин волн, доступных нам до сих пор. Трудно и предугадать, к каким результатам может привести этот путь. [c.30]

Так же как и изополнкислоты, гетерополианионы подробно зучены в растворе. Рентгенографическое исследование раство- )0в 12 У0д 510.2-2Н.,0 показало, что в них содержатся ионы 51 У1204о1 , структура которых показана на рис.30.В.7. Подобное представление хорошо согласуется с результатами исследования структуры кристалла (рис. ЗО.В.З). [c.373]

Монохроматические нейтроны могут быть с успехом использованы для исследования структуры кристаллов и молекул, подобно рентгеновым лучам. [c.203]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология