Рентгенография веществ

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]

Эти выводы были сделаны в результате исследования строения н-алканов в жидком и твердом состоянии методами ИК- и КР-спектроско-пии, рентгенографии и электронографии /97, 102, 120/. Например, в области низких частот для каждого из н-парафинов обнаруживается линия комбинационного рассеяния, частота которой обратно пропорциональна числу атомов углерода ( продольная акустическая мода"). Это единственная линия, наблюдаемая в твердом состоянии ниже 500 см 1. В жидком же состоянии все эти вещества дают много других линий комбинационного рассеяния в низкочастотной области. Это означает, что молекулы алканов в жидком состоянии существуют в виде нескольких поворотных изомеров /97, 104, 121/. [c.154]

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 частицами (ионами, атомами или молекулами) в кристаллах. Поэтому, проходя через вещество, лучи рассеиваются (дифрагируют). Возникающая дифракционная картина строго соответствует структуре исследуемого вещества. Среди дифракционных методов различают рентгенографию, электронографию и нейтронографию. [c.182]

Преимуществом электронографии перед рентгенографией является возможность исследования веществ с малой атомной массой, а также тонкодисперсных материалов. [c.157]

Как уже отмечалось, повышенная растворимость олеофильных веществ в водных растворах ПАВ обусловлена связыванием этих веществ мицеллами. При этом истинная растворимость в водной (межмицеллярной) фазе практически не изменяется по сравнению с таковой в чистой воде. Для понимания механизма процессов, протекающих в системах раствор ПАВ — солюбилизат (эмульсионная полимеризация, мицеллярный катализ и др.), важно знать, где располагаются и как ориентируются солюбилизированные молекулы в мицеллах. Для выяснения этого вопроса привлекались данные рентгенографии, УФ- и ЯМР-спектроскопии, электронного парамагнитного резонанса и других физических методов исследования. [c.70]

Электронографический метод исследования подобен рентгенографическому. Он основан на дифракции электронов кристаллами. Важная особенность электронографии по сравнению с рентгенографией заключается в более сильном (на несколько порядков) взаимодействии электрона с веществом и малостью длины электронной волны, что позволяет исследовать на просвет структуру частиц размером 1 ч- 100 нм, т. е. коллоидной степени дисперсности. Электронографический метод был успешно использован при исследовании структуры многих коллоидных частиц, изучении поверхностных пленок, тонких адсорбционных слоев. [c.396]

Для экспериментального исследования строения молекулы помимо химических методов используют физические, при проведении которых не теряется химическая индивидуальность вещества. К физическим инструментальным методам относят эмиссионную спектроскопию, рентгенографию, электронографию, нейтронографию, магнитную спектроскопию [электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) и ядерный магнитный резонанс (ЯМР)], мольную рефракцию, парахор и магнитную восприимчивость. Последние три экспериментально более простых метода основаны на установлении физических свойств — характеристик вещества, обладающих аддитивностью, т. е. подчиняющихся правилу сложения. Мольная рефракция и парахор равны сумме аналогичных величин для атомов или ионов, из которых составлена молекула (аддитивное свойство), и поправок (инкрементов) на кратные связи, циклы н места положения отдельных атомов и групп, характеризующих структурные особенности молекулы (конститутивное свойство). Многие физические методы исследования строения молекулы используют и как методы физико-химического анализа. [c.4]

Позже получила развитие статистическая термодинамика, основанная на молекулярно-кинетических представлениях и в первую очередь на модели идеального газа. В настоящее время методы статистической термодинамики широко используют данные о строении молекулы, вещества, находимые как опытным путем с помощью спектроскопии, электронографии, рентгенографии и других физических методов, так и теоретически с помощью квантовой механики. [c.7]

В основу классификации экспериментальных методов рентгенографии можно положить либо способ регистрации дифракционного спектра (фотографический или ионизационный), либо агрегатное состояние исследуемого объекта (поли- или монокристалл, аморфное вещество, жидкость или газ). Несмотря на существование единого физического подхода к проблеме дифракции рентгеновских лучей (см. Введение и гл. I), различия в методических особенностях экспериментальных исследований различных объектов весьма существенны и приводят к появлению специальных областей рентгеноструктурного анализа. Например, значительная информация о белках, полимерах и ряде других объектов сосредоточена в области малых углов рассеяния от нескольких угловых минут до 3—5 градусов. С позиций физики рассеяния рентгеновских лучей между этой и всей остальной частью дифракционного спектра нет никакой принципиальной разницы, однако, специфические экспериментальные трудности, в первую очередь — малая интенсивность рассеянного излучения, привели к созданию специального рентгеновского оборудования — малоугловых рентгеновских камер и дифрактометров [1]. [c.111]

Физическими можно назвать методы измерения свойств, относящихся к индивидуальным соединениям. Их применяли вначале для исследования кристаллических веществ, затем стали исследовать и растворы, выделяя параметры, относящиеся к индивидуальным комплексам в растворе. Такие исследования позволяют получить сведения о составе и строении внутренней сферы комплексов, об их симметрии, о распределении зарядов, типе и характере связи, полностью расшифровать структуру кристаллических комплексов и т. д. К физическим методам относятся дифракционные (рентгенография, электронография, нейтронография), спектральные методы в широком диапазоне длин волн (от УФ до радиочастотной), гамма-резонансная, рентгеноэлектронная и фотоэлектронная спектроскопия, исследования магнитной восприимчивости и др. [c.199]

Теоретические методы физической х1- мии неразрывно связаны с использованием экспериментальных физических и химических методов. При исследовании строения вещества, структуры молекул, элементарных актов химического взаимодействия широко используются такие методы, как рентгенография, оптическая, радио- и масс-спектро-скопия, изотопные индикаторы, измерение дипольных моментов и т. д. Современные приборы и установки позволяют изучать вещество и его физико-химические превращения в условиях сверхвысоких и сверхнизких давлений и температур, в сильных электромагнитных и гравитационных полях и т. д. Обработка результатов опытов и решение ряда теоретических уравнений проводятся с широким привлечением электронных вычислительных машин. Тесное сочетание теории и экс- [c.6]

Несомненно, что в ближайшие годы химия инертных газов станет одним из крупных разделов неорганической химии. К изучению этих новых соединений привлечены все современные методы исследования вещества масс-спектрография, кристаллохимия, радиохимия, магнитные измерения, спектры поглощения и комбинационного рассеяния, инфракрасная спектроскопия, рентгенография и др. [c.639]

Изложение основ рентгеноструктурного анализа кристаллов было бы неполным без обсуждения его роли и места в системе современных физико-химических методов изучения вещества и его значения для решения химических задач. Прежде всего необходимо выяснить, в чем заключаются преимущества и недостатки рентгеноструктурного анализа по сравнению с другими родственными дифракционными методами — электронографическим и нейтронографическим. Далее следует сопоставить возможности дифракционных методов изучения строения вещества в разных агрегатных состояниях и прежде всего рентгеноструктурного анализа кристаллов, рентгенографии стекол и жидкостей и электронографии газов. [c.169]

Неравномерность зависимости интенсивности от угла рассеяния позволяет использовать дифракционный эффект для структурных исследований веществ в любом агрегатном состоянии. Сказанное в одинаковой мере относится к дифракции рентгеновских лучей, электронов и нейтронов. Помимо рентгеноструктурного анализа кристаллов наибольшее распространение и признание получили рентгенография стекол и особенно электронография газов и паров. [c.174]

Рассмотренные способы нормировки экспериментальных кривых интенсивности относятся к рентгенографии. Нормировка кривых рассеяния электронов осложняется из-за отсутствия функции некогерентного рассеяния. Ослабление некогерентного фона с помощью электронных фильтров не всегда обеспечивает необходимую точность определения структурных параметров исследуемых веществ по их электронограммам. [c.104]

Определение строения высокомолекулярных веществ и описание их свойств долгое время затруднялись невозможностью выделения их методами классической органической химии в химически чистом состоянии и нахождении их точных физических констант (температуры плавления, температуры кипения, молекулярной массы). На основе же данных элементного анализа можно было определить лишь состав вещества, но не его строение. Изучение строения и свойств высокомолекулярных соединений стало возможным только с развитием физической химии и появлением таких методов исследования, как рентгенография, электронография и другие физические методы. Были созданы также специальные методы определения молекулярной массы, формы и строения гигантских молекул, неизвестных в классической химии. [c.49]

В настоящее время при изучении строения органических веществ все большее значение приобретают многочисленные физические методы исследования органических веществ рентгенография, электронография, спектроскопия и многие другие. [c.21]

Важное место в Энциклопедии занимают вопросы теории строение атома и молекулы, механизмы химических процессов, связь реакционной способности со строением вещества. Широко освещаются методы исследования -хроматография, спектроскопия, масс-спектро-метрия, магнитный резонанс, рентгенография и многие другие. Физическая химия представлена обзорами, освещающими все ее разделы, а также большим числом статей по более узким вопросам. В статьях по неорганической химии приведены подробные сведения о химических элементах и их соединениях. Органическая химия представлена наибольшим числом статей. Описаны все классы и большое число индивидуальных соединений - их структура, способы получения, практическое применение. Рассмот- [c.5]

Электронография при исследовании окалины занимает особое место Сущность метода заключается в использовании явления дифракции электронов, возникающего в результате когерентного рассеяния кристаллической решетки вещества пучка электронов с длиной волны X < < 1(1 (где с1 - наименьшее изучаемое межплоскостное расстояние) Метод дает возможность получать такие же данные о кристаллической структуре веществ, как и рентгеновский метод. При этом для расчета электронограмм используется известное в рентгенографии уравнение Вульфа — Брэгга [c.22]

В некоторых случаях для определения природы высокомолекулярного вещества одних полярографических испытаний оказалось недостаточно. Поэтому сведения о природе образца пластмассы следует дополнять результатами наблюдений за его поведением при сухой перегонке, а также данными химического анализа, рентгенографии, спектроскопии и другими исследованиями. [c.223]

При решении вопроса об идентичности должны быть использованы все реально доступные физические критерии. Для обычных низкомолекулярных твердых веществ такими критериями являются температура плавления и температура плавления смешанной пробы (см. ниже), оптическое вращение (или, лучше, дисперсия оптического вращения), ультрафиолетовые и инфракрасные спектры, спектр ядерного магнитного резонанса, масс-спектр, данные порошковой рентгенографии и совместная хроматография. Если возможно, следует также использовать специфические биохимические методы [46]. Все физические свойства идентичных соединений должны быть идентичны. Смесь двух идентичных соединений должна иметь физические свойства, неотличимые от свойств обоих соединений в отдельности. Однако и смесь двух различных веществ не всегда имеет физические константы, отличающиеся от констант отдельных компонентов. В частности, идентичность инфракрасных спектров не обязательно является следствием идентичности исследуемых веществ. [c.30]

Рентгенография дает прямую информацию о расположении атомов в молекулах и кристаллах. Рентгеновские лучи, т. е. электромагнитные волны с длиной порядка 0,1 нм, рассеиваются иа электронных оболочках атомов. Интерференция волн, рассеянных веществом, приводит к возникновению дифракционной картины. При рассеянии иа кристалле можно рассматривать дифракцию как отражение рентгеновских лучей плоскостями кристаллической решетки (рис. 5.1). Дифракция наблюдается, если рассеянные волны находятся в фазе, т. е. разность хода равна целому числу п волн. Если расстояние между кристаллическими плоскостями равно (1, то условие дифракции (отражения) дается формулой Брэгга — Вульфа [c.130]

Рентгенография имела огромное значение при исследовании высокомолекулярных веществ, в частности при изучении структуры природных и синтетических полимерных материалов, при выяснении природы явлений набухания и т. д. Анализ диаграмм Де- бая — Шеррера позволяет во многих случаях установить период идентичности молекул полимеров и выяснить взаимное расположение их структурных элементов в пространстве, хотя все это требует чрезвычайно длительных и скурпулезных расчетов с при менением счетных машин. Именно методами рентгеноструктурного -анализа было установлено сложнейшее строение молекул таких веществ, как пенициллин, витамин В12, гемоглобин и многих высокомолекулярных веществ. [c.50]

НЕЙТРОНОГРАФИЯ — метод изучения структуры молекул, кристаллов, жидкостей с помощью дифракции (рассеивания) нейтронов имеет много общего с рентгегюграфией. Дифракция нейтронов — типичное оптическое явление, аналогичное дифракции рентгеновских лучей, в котором ярко проявляются волновые свойства нейтрона. Для нейтронографических исследований требуются пучки тепловых нейтронов высокой интенсивности. Поэтому Н. начала развиваться лишь после строительства ядерных реакторов. Для исследования структуры вещества узкий направленный пучок тепловых нейтронов из реактора падает на монокристалл. Отражение нейтронных волн от кристаллической поверхности происходит в результате взаимодействия нейтронов с ядрами кристалла. Чтобы определить структуру кристалла, надо измерить углы, под которыми наблюдаются отражения первого порядка и интенсивность его. Н. имеет ряд преимуществ по сра-внлшю с рентгенографией благодаря зк1 чительному расширениво числа объектов исследования. [c.172]

С помощью электронографического анализа можно в принципе решать те же задачи, что и рентгенографическим анализом исследование кристаллической структуры, проведение фазового анализа, определение межплоскостных расстояний и периодов решетки, определение текстуры и ориентировки кристаллов и т. д. Однако особенности волновых свойств пучка электронов обусловливают и определенную специфику их использования, а также преимущества и недостатки по сравнению с рентгенографическим методом исследования кристаллов. Преимущество электронограмм заключается прежде всего в том, что в связи с малой длиной волны и сильным взаимодействием электронов с веществом этим методом можно получить резкие и интенсивные рефлексы при меньших размерах кристаллов и-меньшем количестве вещества, чем при рентгенографическом анализе, В рентгенографии, например, расширение линий начинается при р.эзмере частиц 500—900 А, а в электронографии оно становится заметным лишь при размерах 20—30 А. Интенсивность электронного луча гораздо больше, а необходимая экспозиция гораздо меньше, чем рентгеновских лучей, что дает существенные методические преимущества. Интенсивность отражений при дифракции электронов обычно настолько велика, что позволяет визуально на флюоресцирующем экране наблюдать дифракционную картину. Указанные особенности электронографии делают ее особенно ценной, например, при исследовании зародышей новых фаз. Электронография может использоваться также при изучении положений легких атомов в кристаллической решетке, хотя для этого более пригодна нейтронография, [c.105]

Указанные особенности поведения нейтронов при взаимодействии с веществом позволяют получать ценные результаты там, где не может быть использована рентгенография, и оба эти метода — нейтронографический и рентгенографическйй — прекрасно дополняют друг друга. [c.106]

Нам хотелось бы указать на две особенности книги, выделяющие ее среди большинства монографий и учебных пособий по структурному анализу как в отечественной, так и в мировой литературе. В книге дано последовательное изложение основ теории структурного анализа с помощью математического аппарата фурье-преобразований, что позволяет в наиболее компактной и изящной форме охватить все направления дифракционного структурного анализа. Здесь же впервые дано изложение резонансного структурного анализа, для исследования строения твердых тел использующего эффект Мёссбауэра. В книге читатель найдет материал, относящийся к рентгено-, электроно-, нейтроно- и месс-бауэрографии. Под мессбауэрографией, в широком смысле слова, мы понимаем различные аспекты применения ядерного гамма-резонанса, как явления и метода, позволяющего в наиболее полной и комплексной форме проводить исследование строения вещества по сравнению с рентгенографией и нейтронографией, включая и магнитную нейтронографию. [c.5]

Структурный критерий основан на оценке характера изменения структуры полимера на молекулярном уровне, которое может быть зафиксировано дифракционными методами исследования (рентгенография, электронография). В частности, кристаллизация аморфного полимера — это типичный переход типа беспорядокдальний трехмерный порядок . Структурным критерием возникновения трехмерной упорядоченности служит появление большого количества резких и интенсивных рефлексов на картинах рентгеновского или электронного рассеяния. При этом, однако, следует иметь в виду, что на дифракционных картинах кристаллических полимеров, как правило, число рефлексов, их интенсивность и резкость значительно меньше, чем на картинах низкомолекулярных кристаллических веществ. [c.182]

Аналогичные явления наблюдались нри действии давления на реакции полимеризации элементорганических мономеров, содержащих вместо кремния другие элементы германий, олово, свинец. Исследования полимеризации веществ, находящихся в твердом состоянии, под давлением крайне немногочисленны. Методами рентгенографии, ИК спектроскопии и электронной спектроскопии исследовались продукты полимеризации аценафтилена, диаценафтилена, полиаценафтилена и пентацина и продукты взаимодействия (сополимеризации) теграцианэти-лена с периленом и нафталином. Опыты проводились при 25 и давлении в диапазоне от 0,4 до 35 ГПа. [c.202]

И. Рентгенография Метод рентгенографии, или точнее рентгено-структурного анализа, основан на изучении дифракционного рассеяния рентгеновских лучей отдельными атомами, входящими в структурно-упорядоченные образования (молекулу, кристалл). Рентгенография применяется для исс/гедования строения веществ в любом агрегатном состоянии, однако наиболее полную информацию получают при исследовании кристаллов. [c.60]

В книге изложены теоретические и экспериментальные основы рентгенографии, электронографии и нейтронографии жидкостей и аморфных тел отражены общие представления о природе химических связей и межмолекулярных снл приведены основные результаты исследований строения молекул, структуры жидких металлов и сплавов, индивидуальных молекулярных жидкостей, жидких кристаллов водных растворов электролитов н аморфных тел. Изложены вопросы методики и результаты рентгенографических и электромографических исследований некоторых аморфных простейших по составу веществ и высокомолекулярных соединений. Помимо литературных источников книга содержит результаты исследований автора. [c.2]

Рентгеноструктурный анализ основан на применении рентгенографии. При прохождении рентгеновских лучей через тонкий слой вещества наблюдаегся дифракция и интерференция лучей. На фотопленке, расположенной за объектом перпендикулярно падающему лучу, получается рентгенограмма, на которой можно видеть интерференционные кольца и пятна вокруг центрального иятна от неотклоняющегося луча. Интерференционные кольца и пятна в случае высокомолекулярных веществ могут получаться от правильного чередования одинаковых звеньев молекул, отдельные составные части которых повторяются через определенное расстояние. Это расстояние между одинаковыми элементами соседних звеньев молекул носит название периода идентичности. Ширина интерференционных полос на рентгенограмме зависит от периода идентичности чем меньше период идентичности, тем больше ширина кольца. Таким образом, ио ширине колец может быть вычислен период идентичности. [c.50]

Радиационные методы. Радиометрическая дефектоскопия -метод получения информации о внутреннем состоянии контролируемого объекта, просвечиваемого ионизирующим излучением. Метод основан на взаимодействии ионизирующего излучения с объектом и преобразовании радиационного изображения в радиографический снимок или запись этого изображения на запоминающем устройстве с последующим преобразованием в световое изображение. Проникающие излучения (рентгеновские, поток нейтронов, гамма и бетта -лучи), проходя через объект и взаимодействуя с атомами его материалов, несут различную информацию о внутреннем строении вещества и наличии в нем скрытых дефектов. Для обеспечения наглядности и воспроизведения внутреннего строения объекта применяют метод рентгеновской вычислительной томографии, основанный на обработке теневых проекций, полученных при просвечивании объекта в различных направлениях. Наиболее распространенными в мащиностроении радиационными методами являются рентгенография, рентгеноскопия, гамма-контроль. Их применяют для контроля сварных и паяных швов, качества сборочных работ, состояния закрытых полостей агрегатов стенок аппаратов. Наибольшее применение нашли рентгеновские аппараты и гамма-дефектоскопы. Применение методов и средств радиационной дефектоскопии регламентировано стандартами [51-56]. [c.28]

Уплотнение вещества сопровождается упорядочением распо-ложеция атомов. Это дает возможность следить за изменением вещества методами рентгенографии. Результаты наблюдения показывают, что вещество становится углем, когда большая часть его углеродных атомов соединяется в конденсированные полици-клические группировки. Это плоские слои тесно расположенных атомов углерода, которые иногда не совсем удачно называют атомными сетками с шестиугольными ячейками. [c.10]

Дальнейшие исследования грамицидина С методами рентгенографии, криоскопии и другими указали на то, что молекула его состоит из десяти аминокислотных остатков последнее подтверждено действием 2,4-динитро-фторбензола на грамицидин С. Получено два вещества а) с содержанием 1-2,4-динитрофенильного остатка на пентапептидную группировку и б) с содержанием одного такого остатка на две пентапептидные группировки. [c.740]

ИМИ методами люжно исследовать структуры различных размеров. Методы электронографии позволяют обнаружить наличие кристаллической упорядоченности в расположении отдельных атомов и наиболее удобно прилагаются к исследованию частиц золей металлов и окислов металлов (Каргин, Уайзер). Методы рентгенографии и электронографии (особенно при их сочетании) позволяют глубоко исследовать степень упорядоченности внутренней структуры коллоидных частиц и высокополимерных веществ, определить размеры и структуру упорядоченных участков и изучить их изменения при различных процессах (вытяжке, набухании, нагревании и др.). [c.71]

Длина волокон кератина существенно зависит от содержания в них воды (именно на этом основан волосяной гигрометр). Эти волокна эластичны и поддаются растяжению. Астбюри провел классические исследования структуры кератина шерсти методом рентгенографии [168]. Его структура сильно меняется при растяжении. Для кератина нерастянутого волокна шерсти характерна периодичность 5,1 А (а-кератин), при растяжении возникает р-кератин, периодичность структуры уменьшается до 3,3 А и появляются поперечные периоды, равные 4,65 и 9,7 А. Астбюри считал, что для а-кератина характерны регулярные изгибы полипептидных цепей, которые выпрямляются при растяжении. Действительно, в дальнейшем было показано, что р-кератин имеет каноническую р-форму (см. [169]). а-кератин содержит много а-спирального вещества. [c.258]

Малость длины дебройлевской волны для электрона означает большой радиус сферы Эвальда (см. стр. 268), ее вырождение в плоскость. Это сильно упрощает истолкование электро-нограмм, так как они оказываются прямыми изображениями плоского сечения обратной решетки кристалла. Атомные факторы для рассеяния электронов также пропорциональны атомному номеру, но по своей абсолютной величине они во много раз больше, чем для рентгеновских лучей. Иными словами, электроны взаимодействуют с веществом значительно сильнее, чем рентгеновские кванты. Поэтому они сильно поглощаются веществом, и для исследования его структуры необходимо пользоваться очень тонкими пленками толщиной порядка 10 —10 см, тогда как размеры кристаллов, изучаемых в рентгенографии, порядка 10 см. Исследование необходимо проводить в высоком вакууме. Это делает невозможным применение электронографии для изучения глобулярных белков в их нативном состоянии — вакуум высушит белок. Тем не менее электронография позволяет получить ценные результаты при исследовании фибриллярных белковых структур, синтетических полимеров и других аморфных тел. Существенное преимущество электронографии состоит в том, что она позволяет локализовать атомы водорода (подробное изложение см. в монографиях [31, 32]). [c.275]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология