Rentgenografia strukturalna: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
Joanna Kośmider (dyskusja | edycje)
ABach (dyskusja | edycje)
temp. i dr.
Linia 12:
 
=== Wykonywanie pomiaru ===
Do wykonania analizy potrzebny jest [[monokryształ]] danego związku chemicznego o możliwie jak najbardziej regularnym kształcie i posiadający jak najmniej [[Defekty sieci krystalicznej|defektów]]. Kryształ ten umieszcza się w [[dyfraktometr]]ze i niekiedy schładza przy pomocy paroparów ciekłego [[azot]]u do temperatury rzędu 100 [[Kelwin|K]] (przy użyciu paroparów [[hel (pierwiastek)|helu]] nawetmożna schłodzić badany materiał do kilkutemperatury około 4 K), aby zmniejszyć niedokładności wynikające z termicznych drgań atomów. Kryształ naświetla się silną, monochromatyczną wiązką promieni X, zmieniając stopniowo kąt jej padania na kryształ (poprzez jego obrót) i rejestrując zmiany w obrazie dyfrakcyjnym po przejściu promieni przez kryształ. Obecnie do rejestracji obrazów dyfrakcyjnych używa się kamer CCD – są to [[matryca CCD|matryce CCD]] chłodzone [[Moduł Peltiera|ogniwami Peltiera]] do temperatury ok. -60 °C w celu zmniejszenia [[Szum termiczny|szumów termicznych]]. Elementem kamery jest też odpowiedni [[scyntylator]], który pochłania energię promieniowania X, a następnie emituje światło rejestrowane przez matrycę CCD. W przeszłości dane dyfrakcyjne były rejestrowane za pomocą detektora punktowego lub metodami fotograficznymi.
 
Oprócz próbek monokrystalicznych w rentgenografii strukturalnej bada się także [[polikryształ|próbki polikrystaliczne]] (proszki). Do ich badania stosuje się tzw. metodę proszkową – badana próbka jest rozcierana na proszek, a następnie umieszczana w specjalnej kuwecie, mocowanej w uchwycie [[goniometr]]u dyfraktometru.
Linia 21:
Nie można jej stosować dla ustalania struktury cząsteczek w [[gaz|fazie gazowej]] i [[Ciecz|ciekłej]], która często może być inna od tej, jaką przyjmują te same cząsteczki w fazie krystalicznej.
 
Dane strukturalne pochodzące z rentgenografii są gromadzone w specjalnych bazach danych, do których dostęp można uzyskać albo poprzez wysłanie do nich określonej liczby własnych danych lub na zasadach komercyjnych. Do najbardziej znanych tego rodzaju baz zalicza się: [[Protein Databank]] (makrocząsteczki), [[Cambridge Structure Database]] (związki organiczne i metaloorganiczne), [[ICSD]] (związki nieorganiczne), oraz otwarta [[ICSDCrystallography Open Database]] (związki organiczne, nieorganiczne, metaloorganiczne i minerały, z wyłączeniem biopolimerów).
 
=== Wady i zalety ===
Linia 32:
Inną wadą rentgenografii jest stosunkowo wysoki koszt i czasochłonność wykonywania takiej analizy. Nowoczesny monokrystaliczny dyfraktometr rentgenowski kosztuje w granicach 100–500 tys. €. Pomiar danych dla przeciętnego związku organicznego lub metaloorganicznego zabiera w zależności od urządzenia od kilku godzin do ok. dwóch tygodni. Analiza otrzymanych danych (rozwiązanie struktury związku), jeśli jego struktura jest w miarę prosta, jest dość szybka, natomiast w przypadku bardzo złożonych struktur, np. kryształów [[Białka|białek]], czas ten może wynosić nawet kilka tygodni.
 
W początkowym okresie rozwoju rentgenografii jej najistotniejszą wadą był sam fakt używania silnego promieniowania X, na które narażone były osoby obsługujące dyfraktometry, co mogło u nich wywoływać [[choroba popromienna|chorobę popromienną]]. Aparaty te wymagały stałej obecności operatora, co wielu z nich przypłaciło życiem (m.in. [[Rosalind Franklin]]). Współcześnie jednak aparaty te umieszcza się w obudowach tak skonstruowanych, aby nie przepuszczały promieniowania rentgenowskiego i mogą onebyć obsługiwane zdalnie z innego pomieszczenia za pomocą komputera. Jednym z podstawowych zabezpieczeń nowoczesnego dyfraktometru rentgenowskiego jest zestaw czujników uniemożliwiających rozpoczęcie pomiaru w przypadku, gdy jego obudowa jest otwarta.
 
== Bibliografia ==