ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общая методология из "Аналитическая химия Том 2" На базовом уровне цель структурного анализа ограничивается определением порядка соединения атомов в молекулах или твердых соединениях. Имея богатый выбор мощных методов спектрального анализа, описанных в гл. 9, в общем случае можно определять состав вновь синтезированных органических соединений более или менее рутинным способом. Однако это отнюдь не распространяется на неорганические соединения, которые имеют огромнейшее структурное разнообразие и которые не так легко проанализировать даже такими современными аналитическими методами, как спектроскопия ЯМР или масс-спектрометрия. [c.388] Очевидно, что трехмерная визуализация молекулярной структуры (как в случае оптического микроскопа для образцов с размерами в диапазоне 1-100 мкм) позволила бы получить требуемую информацию напрямую. Однако разрешающая способность (т. е. способность различить соседние объекты) такого прибора ограничивалась бы длиной волны излучения или частиц. Так как расстояния между химически связанными атомами обычно находятся в пределах 0,9-3 А(1 А = 10 см), то следовало бы ожидать, что рентгеновское излучение с длинами волн, лежащими в этом диапазоне или вблизи него, может быть использовано для наблюдения молекулярной структуры. К сожалению, такой прямой подход невозможен, так как еще не создан материал, способный фокусировать рентгеновское излучение так же, как это делает стеклянная линза оптического микроскопа. Однако электроны с высокими энергиями, которые имеют подходящую длину волны (которая дается уравнением де Бройля), можно сфокусировать электростатическим полем. Тем не менее электронная микроскопия, хотя и позволяет реально увидеть большие молекулы и в благоприятном случае атомы, все же не может добиться разрешения рентгеновской дифракции (разд. 11.2) и, следовательно, непригодна как метод массового структурного анализа. [c.389] Помимо того, что поглощение может сопровождаться флуоресценцией (разд. 8.3), взаимодействие рентгеновского излучения с атомами также может привести и к рассеянию, которое может быть упругим (эффект Рэлея) или неупругим (эффект Комптона). При упругом рассеянии электроны атома, вовлеченного в процесс, ускоряются падающим рентгеновским излучением и сами становятся источником излучения, имеющего такие же точно энергию и длину волны, что и падающее рентгеновское излучение. Б отличие от этого, эффект Комптона отражает корпускулярную природу электромагнитного излучения, и его можно рассматривать как столкновение между протоном и электроном, которое приводит к потере энергии и увеличению длины волны рентгеновского излучения в соответствии с законами сохранения энергии и количества движения. С счастью, неупругое рассеяние играет незначительную роль для таких длин волн, как СиКа (1,5418 А) или МоКа (0,7107 А), которые широко используются в рентгеновских экспериментах. Этот эффект, тем не менее, приводит к относительно высокому фоновому сигналу рассеяния. В процессе упругого (когерентного) рассеяния ускоренные электроны приводят к возникновению рассеянного излучения, испускаемого во всех направлениях. [c.389] Дифракция нейтронов, как и рентгеновская дифракция, используется для анализа кристаллических образцов. Этот метод является фактически дополнительным к методу рентгеновской дифракции рентгеновское излучение рассеивается электронами, а нейтроны — ядрами атомов. Сочетание надежных данных, полученных при помощи этих двух дифракционных методов, позволяет получить информацию о распределении электронной плотности в молекулах кристаллов. [c.390] Вернуться к основной статье