Rentgenová difrakční analýza - studie struktury látek

Rentgenová difrakční analýza je metoda pro studium strukturní struktury látek. Je založen na rentgenové difrakci na speciálních krystalických trojrozměrných mřížích. Studie používá vlny, jejichž délka je přibližně 1A, což odpovídá velikosti atomu. Je třeba říci, že rentgenová difrakční analýza, společně s difraktogramem neutronů a elektronů, se týká difrakčních metod pro stanovení struktury zkoumané látky.

Pomáhá studovat atomovou strukturu, prostorové skupiny jednotkové buňky, jejich velikost a tvar, a také skupinu krystalové symetrie. S pomocí této techniky jsou studovány kovy a jejich různé slitiny, organické a anorganické sloučeniny, minerály, amorfní materiály, kapaliny a plyny. V některých případech se používá rentgenová difrakční analýza proteinů, nukleových kyselin a dalších látek.

Tato analýza pomáhá stanovit atomovou strukturu krystalických materiálů, které mají dobře definovanou strukturu a jsou přirozenými difrakčními mřížkami pro rentgenové záření. Stojí za zmínku, že při studiu jiných látek vyžaduje rentgenová analýza přítomnost krystalů, což je důležitý, ale spíše obtížný úkol.

X- ray difrakce byla objevena Laue, teoretické základy vyvinuté Wulf a Bragg. Debye a Scherrer navrhli používat pozorované pravidelnosti v roli analýzy. Je třeba poznamenat, že v současné době zůstává rentgenová difrakční analýza jednou z nejběžnějších metod určování struktury látek, protože je jednoduchá při provádění a nevyžaduje významné náklady na materiál.

Umožňuje prozkoumat různé třídy látek a hodnota získaných informací způsobuje zavedení všech nových technik. Nejprve začali studovat strukturu hmoty pomocí funkce interatomických vektorů, později byly vyvinuty přímé metody pro určení krystalové struktury. Je třeba poznamenat, že prvními látkami, které byly zkoumány rentgenovým zářením, byly chloridy sodíku a draslíku.

Studium prostorové struktury bílkovin začalo ve 30. letech minulého století ve Velké Británii. Získané údaje vedly k molekulární biologii, která umožnila odhalit důležité fyzikálně-chemické vlastnosti proteinů a také vytvořit první model DNA.

Od padesátých let se začaly aktivně rozvíjet počítačové metody shromažďování informací získaných pomocí rentgenové strukturální analýzy.

K dnešnímu dni se používají synchrotrony. Jedná se o monochromatické zdroje rentgenového záření, které se používají k ozařování krystalů. Nejefektivnější nástroje jsou v multiwave anomální disperzní metodě. Je třeba poznamenat, že se používají pouze ve státních vědeckých centrech. Laboratoře používají méně výkonnou techniku, která slouží pouze ke kontrole kvality krystalů a rovněž k získání hrubé analýzy látek.