Kristallanalüüs

Kristallanalüüs on teadusharu, mis uurib kristallide struktuure ja omadusi nende difraktsiooni teel. Eesmärk on määrata aatomite asendid ja ruumiline geomeetria, mis dikteerib aine omadused ja käitumise. Peamised meetodid hõlmavad röntgendifraktsiooni, sealhulgas üksikrystalröntgendifraktsiooni (SCXRD) ja pulbriline röntgendifraktsioon (PXRD); lisaks kasutatakse elektron- ja neutron-difraktsiooni sõltuvalt materjalist ja küsimusest.

Protsess algab kristalli kasvatamise või eraldamisega; seejärel kogutakse difraktsioonandmed. Faasiprobleem lahendatakse ja struktuur mudeldatakse ning refinimenteeritakse, sageli least-squares meetodil, et saavutada sobivad R-faktorid ja täpsed aatomite koordinaadid. Tulemusena saadakse kristallstruktuur koos ruumi grupi, aatomite positsioonide, sidemete pikkuste ja tugevuste ning soojusfaktoritega.

Kristallanalüüsi tulemused annavad põhjalikku teavet molekulide ruumilise lahenduse kohta, mis on oluline ravimite disaini, materjalide arenduse, mineraalide identifikatsiooni ja bioloogiliste süsteemide mõistmise jaoks. Piirangutena nõuab see kvaliteetseid kristalle ja kõrge kvaliteediga difraktsioonandmeid; faasiprobleem, difraktsiooni kahjustus röntgeni toimel ning andmete kvaliteet võivad piirata tulemuste täpsust.