kideanalyysit

Kideanalyysit ovat tutkimusala, jossa kiteiden rakennetta, koostumusta ja fysikaalisia ominaisuuksia tutkitaan erilaisten diffrakti- ja spektroskooppisten menetelmien avulla. Ne ovat keskeisiä mineralogiassa, kemiassa, materiaalitieteissä ja farmaseuttisessa tutkimuksessa, joissa kiteisen aineen järjestäytyminen vaikuttaa ominaisuuksiin kuten tiheyteen, kovuuteen, vuorovaikutuksiin ja reaktiivisuuteen.

Perusmenetelmät kidoanalyysissä ovat röntgenkristallografia sekä elektroninen diffraktio. Röntgenkristallografian avulla voidaan, riippuen näytteen ominaisuuksista, ratkaista yksittäiskiteiden tai pulverin rakenteet sekä määrittää tilaryhmä, ainesosien sijainnit atomitasolla ja lämpötilariippuvaiset liikkeet. Elektroninen diffraktio ja siihen perustuvat tekniikat, kuten TEM- ja SAED-mittaukset, mahdollistavat diffraktiotiedon keräämisen pienistä tai epäpyöreistä kiteistä sekä mikro- ja nano-kiteisistä näytteistä. Neutronkideanalyysi on vaihtoehto, joka soveltuu kevyiden alkuainet, kuten vedyn, paikantamiseen yhdessä röntgensäteiden kanssa.

Kideanalyysi etenee näytteen valmistuksesta diffraktiotietojen keruuseen, rakenteen ratkaisuun ja refinimentiin. Tuloksena syntyy esimerkiksi tilakoko- ja tilaryhmäparametrit, atomien sijainnit, dispersio- ja occupancy-tiedot sekä mahdolliset epäjatkuvuudet tai epäpuhtaudet. Käytetyt ohjelmistot ja mallinnusmenetelmät auttavat rakenteen validoinnissa ja virtauksien sekä vuorovaikutusten tulkinnassa.

Käyttökohteita ovat muun muassa mineraalien määrittäminen, uusien materiaalien kehittäminen, polaaristen ja polymorfisten aineiden karakterisointi sekä laadunvalvonta lääkeaine- ja materiaaliteollisuudessa. Haasteita voivat olla näytteen pieni kiteisyys, epäpuhtaudet, twinning-ilmiöt ja näytteen herkkä transformaatio säteilyaltistuksessa.

---