Mavzu: Rentgenostrukturaviy analiz metodlari. Kukunlar (polikristallar) metodi. Kirish: I bob. Rentgenostrukturaviy analiz metodlari

1.3.Rentgenostrukturaviy analiz va uning metodlari.
Modda tuzilishi va xossalarini rentgen nurlari yordamida o’rganish va tadqiq qilish rentgenostrukturaviy analiz deyiladi.
Rentgenostrukturaviy tahlilda asosan to’rtta metod qo’llaniladi:

1. 
   Laue metodi. Bu metodda uzluksiz spektrli nurlanish dastasi qo’zg’almas monokristallga tushadi. Difraksion tasvir qo’zg’almas fotoplenkada qayd qilinadi.
   
2. 
   Monokristallni aylantirish metodi. Monoxromatik nurlanish dastasi biron bir kristallografik yo’nalish bo’yicha aylantirilayotgan(yoki tebranayotgan) kristallga tushadi. Difraksion tasvir qo’zg’almas fotoplenkada qayd qilinadi. Bir qator hollarda fotoplenka kristall aylanishi bilan sinxron harakatlantiriladi: metodning bunday xili qatlamli chiziqni razvertka qilish metodi deb ataladi.
   
3. 
   Kukunlar yoki polikristallar metodi. Ba’zida bu metodni uni kashf qilgan olim nomi bilan –Debay-Sherrer metodi deb ham atashadi.Bu metodda nurlarning monoxromatik dastasi qo’llaniladi. Namuna kristall kukundan yoki polikristall agregatdan tashkil topadi.
   
4. 
   Kossel metodi. Qo’zg’almas monokristall keng tarzda tarqalayotgan monoxromatik(xarakteristik) nurlanish dastasida s’yomka qilinadi.
   

Har bir metod o’z qo’llanilish sohalariga ega.
Laue metodi
Laue metodi kristall atom strukturasini o’rganishning birinchi bosqichida qo’llaniladi. Uning yordamida laue sinfi(simmetriya markazigacha aniqlikda kristall sinfi) va kristall singoniyasi aniqlanadi.
Metod asoslari va interferension tasvir geometriyasi.
Laue metodida difraksion tasvir qo’zg’almas monokristallni uzluksiz rentgen nurlanish spektri bilan nurlantirilganda olinadi. Namuna sifatida izolyasiyalangan kristall ham, polikristall agregatdagi yetarli darajada yirik donalar ham xizmat qilishi mumkin. Laue metodi bo’yicha rentgenogrammalarni s’yomka qilish sxemasi 1-rasmda keltirilgan. Birlamchi rentgen nurlarining dastasi 1, o’zaro perpendikulyar yoylar sistemasidan tashkil topgan goniometr kallagiga 3 o’rnatilgan kristall 2 ga tushadi. Kristallni tutib turgich bu yoylarga nisbatan siljishi mumkin, goniometrik kallakning o’zi esa birlamchi dastaga perpendikulyar bo’lgan vertikal o’q atrofida istalgan burchakga burilishi mumkin. Shunday qilib, goniometrik kallak kristall oriyentasiyasini birlamchi dastaga nisbatan o’zgartirishga va kristallning ma’lum kristallografik yo’nalishini shu dasta bo’yicha o’rnatishga imkon beradi. Difraksion tasvir birlamchi dastaga nisbatan tekisligi perpendikulyar qilib joylashtirilgan kassetaga o’rnatilgan plenka 4 da qayd qilinadi.

4-rasm. Laue metodi bo’yicha syemka qilish sxemasi.
Syemkaning bunday geometriyasida olingan rentgenogrammalar lauegrammalar, syemkaning o’zini esa old syemka(namuna plenkaningoldida joylashadi) deb ataladi. Old syemka metodi uncha katta bo’lmagan kristallarda(birlamchi dasta kesimidan kristall o’lchami kichik bo’lganda) yoki rengent nurlari uchun shaffof namunalarda qo’llaniladi.Yirik va shaffof bo’lmagan namunalar uchun ort syemka metodi qo’llaniladi.Bu holda rentgen nurlari kassetadagi tirqishdan o’tadi va namunaga tushadi. Difraksion tasvir kristall oldida(kristall dasta yo’lida) joylashgan yassi plenkada 5 qayd qilinadi. Ort syemka metodi bilan olingan rentgenogrammalar epigrammalar deb ataladi.
Lauegrammalarda difraksion dog’lar zonali egriliklarda(ellips, parabola, giperbola, to’g’ri chiziq) joylashsa, epigrammalarda esa birlamchi dastadan o’tmaydigan giperbollalar bo’yicha joylashadi. Zonali egriliklar tekisliklar zonasidan difraksion qaytishlarga mos keladi.
Monokristallni aylantirish metodi
Aylantirish metodi moddaning atom strukturasini aniqlashda asosiy hisoblanadi. Bu metod yordamida elementar yacheyka o’lchamlari, bitta yacheykaga to’g’ri keluvchi atomlar yoki molekulalar soni aniqlanadi. Difraksion maksimumlar intensivligini o’lchash bo’yicha natijalardan atom strukturasini aniqlash bilan bog’liq hisoblashlarda foydalaniladi.
Metod asosi. Aylantirish metodida difraksion tasvir monokristall monoxromatik yoki xarakteristik rentgen nurlanishi bilan nurlantirilganda, shu kristallni ma’lum kristallografik yo’nalish atrofida aylantirish orqali olinadi.(2-rasm).

5-rasm. Monokristallni aylantirish metodida syemka qilish sxemasi.

Birlamchi dasta 1 diafragma 2 bilan qirqiladi va kristallga 3 tushadi. Kristall goniometrik kallakga shunday o’rnatilganki, uning muhim yo’nalishlaridan biri(masalan <100>) goniometrik kallak aylanish o’qi bo’yicha oriyentirlangan bo’ladi. Kristall kamera 4 o’qi atrofida aylanadi yoki tebranadi. Difraksion tasvir ma’lum diametrli(86,6yoki 57,3 mm) kassetaning silintrik sirtida joylashgan fotoplenkada 5 qayd qilinadi.

Keng tarqalayotgan dastada syemka qilish sxemasi
a, b – manba yuzada, v, g – manba chiqarilgan; 1 – namuna, 2 – plenka, 3 – chiqarilgan manba