XRD
Röntgenkristallograafia on võimalus näha molekuli kolmemõõtmelist struktuuri. Aatomi elektronipilv painutab röntgenkiirgust veidi. See teeb molekulist "pildi", mida saab ekraanil näha. Seda saab kasutada nii orgaaniliste kui ka anorgaaniliste molekulide puhul. Proov ei hävine protsessi käigus.
Tehnika leiutasid ühiselt Sir William Bragg (1862-1942) ja tema poeg Sir Lawrence Bragg (1890-1971). Nad said 1915. aastal Nobeli füüsikapreemia. Lawrence Bragg on noorim Nobeli preemia laureaat. Ta oli Cambridge'i ülikooli Cavendishi laboratooriumi direktor, kui 1953. aasta veebruaris avastasid James D. Watson , Francis Crick , Maurice Wilkins ja Rosalind Franklin DNA struktuuri.
Röntgenkristallograafia vanim meetod on röntgendifraktsioon (XRD). Röntgenkiirgus tulistatakse üksikkristallile ja selle hajumise viis annab mustri. Neid mustreid kasutatakse aatomite paigutuse väljaselgitamiseks kristallis.
Kristalliseerunud ensüümi röntgendifraktsioonimuster. Laikude (peegelduste) mustrit ja iga laigu suhtelist tugevust (intensiivsust) kasutatakse ensüümi struktuuri väljaselgitamiseks.
Kristalliseerunud ensüümi röntgendifraktsioonimuster. Laikude (peegelduste) mustrit ja iga laigu suhtelist tugevust (intensiivsust) kasutatakse ensüümi struktuuri väljaselgitamiseks.
Kristallide röntgenanalüüs
Kristallid on korrapärased aatomite massiivid, mis tähendab, et aatomid korduvad ikka ja jälle kõigis kolmes mõõtmes. Röntgenkiirgus on elektromagnetilise kiirguse laine. Kui röntgenkiirgus kohtub aatomitega, põhjustavad aatomite elektronid röntgenkiirguse hajumist kõikides suundades. Kuna röntgenkiirgus kiirgab kõikides suundades, tekitab elektroni tabanud röntgenkiirgus elektronist lähtuvaid sekundaarseid sfäärilisi laineid. Elektroni nimetatakse hajutajaks. Regulaarne hajutajate massiivi (siinkohal aatomite korduv muster kristallis) tekitab korrapärase sfääriliste lainete massiivi. Kuigi need lained tühistavad üksteist enamikus suundades, liidetakse need mõnes konkreetses suunas, mis on määratud Braggi seadusega:
2 d sin θ = n λ {\displaystyle 2d\sin \theta =n\lambda } 
Siin on d difraktsioonitasandite vaheline kaugus, θ \displaystyle \theta }
on langemisnurk, n on suvaline täisarv ja λ on kiirte lainepikkus. Need konkreetsed suunad ilmnevad difraktsioonimustril punktidena, mida nimetatakse peegeldusteks. Seega tuleneb röntgendiffraktsioon sellest, et elektromagnetlaine (röntgenkiirgus) tabab korrapäraseid hajutite massiivi (aatomite korduv paigutus kristallis).
Sissetulev kiir (ülalt vasakult) paneb iga hajutaja (nt elektron) osa oma energiast sfäärilise lainena tagasi kiirgama. Kui aatomid on paigutatud sümmeetriliselt ja nende vahega d, liituvad need sfäärilised lained ainult seal, kus nende teepikkuse vahe 2d sin θ on võrdne lainepikkuse λ mitmekordse väärtusega.
Kristallide röntgenanalüüs
Kristallid on korrapärased aatomite massiivid, mis tähendab, et aatomid korduvad ikka ja jälle kõigis kolmes mõõtmes. Röntgenkiirgus on elektromagnetilise kiirguse laine. Kui röntgenkiirgus kohtub aatomitega, põhjustavad aatomite elektronid röntgenkiirguse hajumist kõikides suundades. Kuna röntgenkiirgus kiirgab kõikides suundades, tekitab elektroni tabanud röntgenkiirgus elektronist lähtuvaid sekundaarseid sfäärilisi laineid. Elektroni nimetatakse hajutajaks. Regulaarne hajutajate massiivi (siinkohal aatomite korduv muster kristallis) tekitab korrapärase sfääriliste lainete massiivi. Kuigi need lained tühistavad üksteist enamikus suundades, liidetakse need mõnes konkreetses suunas, mis on määratud Braggi seadusega:
2 d sin θ = n λ {\displaystyle 2d\sin \theta =n\lambda }
Siin on d difraktsioonitasandite vaheline kaugus, θ \displaystyle \theta } on langemisnurk, n on suvaline täisarv ja λ on kiirte lainepikkus. Need konkreetsed suunad ilmnevad difraktsioonimustril punktidena, mida nimetatakse peegeldusteks. Seega tuleneb röntgendiffraktsioon sellest, et elektromagnetlaine (röntgenkiirgus) tabab korrapäraseid hajutite massiivi (aatomite korduv paigutus kristallis).
Sissetulev kiir (ülalt vasakult) paneb iga hajutaja (nt elektron) osa oma energiast sfäärilise lainena tagasi kiirgama. Kui aatomid on paigutatud sümmeetriliselt ja nende vahega d, liituvad need sfäärilised lained ainult seal, kus nende teepikkuse vahe 2d sin θ on võrdne lainepikkuse λ mitmekordse väärtusega.
Seotud leheküljed
Seotud leheküljed
Küsimused ja vastused
K: Mis on röntgenkristallograafia?
V: Röntgenkristallograafia on tehnika, mida kasutatakse molekuli kolmemõõtmelise struktuuri nägemiseks, mis loob aatomi elektronipilve röntgenkiirte painutamisega pildi ekraanil.
K: Kas röntgenkristallograafiat saab kasutada nii orgaaniliste kui ka anorgaaniliste molekulide puhul?
V: Jah, röntgenkristallograafiat saab kasutada nii orgaaniliste kui ka anorgaaniliste molekulide uurimiseks.
K: Kes on röntgenkristallograafia leiutajad?
V: Sir William Bragg ja tema poeg Sir Lawrence Bragg leiutasid ühiselt röntgenkristallograafia ja said 1915. aastal oma avastuse eest Nobeli füüsikapreemia.
K: Milline on vanim röntgenkristallograafia meetod?
V: Röntgenkristallograafia vanim meetod on röntgendifraktsioon (XRD), mille puhul röntgenkiirte abil saadakse üksikkristallile muster, mille abil saab kindlaks teha aatomite paigutuse kristalli sees.
K: Kas proov hävitati röntgenkristallograafia käigus?
V: Ei, proovi röntgenkristallograafia käigus ei hävitata.
K: Kes oli Cavendishi laboratooriumi direktor, kui avastati DNA struktuur?
V: Sir Lawrence Bragg oli Cambridge'i ülikooli Cavendishi laboratooriumi direktor, kui James D. Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins ja Rosalind Franklin 1953. aasta veebruaris avastasid DNA struktuuri.
K: Kes on noorim Nobeli füüsikapreemia laureaat?
V: Sir Lawrence Bragg on noorim Nobeli füüsikapreemia laureaat, kes sai selle 1915. aastal koos oma isa Sir William Braggiga röntgenkristallograafia ühise avastuse eest.
