X-ışını kırınım analizi - maddelerin yapısının incelenmesi

X-ışını difraksiyon analizi, maddelerin yapısal yapısını incelemek için kullanılan bir yöntemdir. Özel kristalin üç boyutlu kafeslerde X-ışını kırınımına dayanmaktadır. Çalışma , uzunluğu yaklaşık 1A olan ve atomun boyutuna karşılık gelen dalgaları kullanıyor. X-ışını kırınımı analizinin, nötron ve elektron kırınımı ile birlikte, çalışılan maddenin yapısını belirlemek için kırınım metotlarına değintiği söylenmelidir.

Atomik yapıyı, bir birim hücrenin mekansal gruplarını, boyut ve şeklini ve ayrıca kristal simetri grubunu incelemeye yardımcı olur. Bu teknik yardımıyla metaller ve çeşitli alaşımları, organik ve inorganik bileşikler, mineraller, amorf malzemeler, sıvılar ve gazlar incelenmektedir. Bazı durumlarda, proteinlerin, nükleik asitlerin ve diğer maddelerin X-ışını kırınım analizi kullanılır.

Bu analiz, iyi tanımlanmış bir yapıya sahip olan ve x ışınları için doğal bir kırınım ızgarası olan kristalin malzemelerin atomik yapısının oluşturulmasına yardımcı olur. Diğer maddelerin incelenmesinde, X-ışınlarının analizi, kristallerin varlığını gerektirir, ki bu da önemli fakat oldukça zor bir görevdir.

X- ışını kırınımı, Wulf ve Bragg tarafından geliştirilen teorik temeller olan Laue tarafından keşfedildi. Debye ve Scherrer, analiz rolünde gözlemlenen düzensizliklerin kullanılmasını önerdi. Halen, X-ışını kırınım analizi, uygulanmasının basit olduğu ve önemli malzeme maliyetleri gerektirmediği için, maddelerin yapısını belirlemek için en yaygın yöntemlerden biri olarak kalmaktadır.

Farklı maddelerin sınıflarını keşfetmenize olanak tanır ve elde edilen bilgilerin değeri yeni teknikler getirilmesine neden olur. Bu yüzden, önce atomlararası vektörlerin fonksiyonunu kullanarak madde yapısını incelemeye başladıktan sonra, kristal yapısını belirlemek için doğrudan yöntemler geliştirildi. X-ışınlarıyla incelenen ilk maddelerin sodyum ve potasyum klorür olduğunu belirtmek gerekir.

Proteinlerin mekansal yapısının incelenmesi İngiltere'de son yüzyılın 30'lu yıllarında başladı. Elde edilen veriler, proteinlerin önemli fizikokimyasal özelliklerini ortaya çıkarmayı ve ilk DNA modelini yaratmayı mümkün kılan moleküler biyolojiye neden oldu.

50'li yıllardan beri X-ışını yapısal analizi ile elde edilen bilgi toplama yöntemleri aktif olarak gelişmeye başlamıştır.

Bugüne kadar sinkrotronlar kullanılıyor. Bunlar, kristalleri ışınlamak için kullanılan monokrom X-ışını kaynaklarıdır. En etkin araçlar çok dalga anormal dağılım yöntemindedir. Bunların yalnızca devlet bilim merkezlerinde kullanıldığına dikkat edilmelidir. Laboratuarlar, yalnızca kristallerin kalitesini kontrol etmek ve aynı zamanda kaba bir madde analizi sağlamak için daha az güçlü bir teknik kullanıyorlar.