Kristalografi sinar-x

Kristalografi sinar-X (XRC) ialah teknik yang digunakan untuk menentukan struktur atom dan molekul kristal, di mana struktur kristal menyebabkan pancaran sinar-X untuk meresap ke arah tertentu. Dengan mengukur sudut dan intensiti rasuk ini, seorang kristalografi boleh menghasilkan gambaran tiga dimensi ketumpatan elektron dalam kristal. Daripada kepadatan elektron ini, jisim atom-atom dalam kristal dapat ditentukan, serta ikatan kimia mereka, gangguan kristalografi mereka, dan pelbagai maklumat lain. 

Oleh kerana banyak bahan boleh membentuk kristal-seperti garam, logam, mineral, semikonduktor, serta pelbagai molekul organik, organik dan biologi-kristalografi sinar-X telah menjadi asas dalam pembangunan banyak bidang saintifik. Dalam dekad pertama penggunaannya, kaedah ini menentukan saiz atom, panjang dan jenis ikatan kimia, dan perbezaan skala atom di antara pelbagai bahan, terutamanya mineral dan aloi. Kaedah ini juga mendedahkan struktur dan fungsi molekul biologi yang banyak, termasuk vitamin, ubat, protein dan asid nukleik seperti DNA. Kristalografi sinar-X masih merupakan kaedah utama untuk mencirikan struktur atom bahan-bahan baru dan bahan-bahan cerdas yang kelihatan sama dengan eksperimen lain. Struktur kristal sinar-X juga boleh menyumbang kepada sifat-sifat elektronik atau elastik yang luar biasa dari bahan, memberikan cahaya kepada interaksi kimia dan proses, atau berfungsi sebagai asas untuk mereka bentuk farmaseutikal terhadap penyakit. 

Dalam pengukuran difraksi sinar-X tunggal, kristal dipasang pada goniometer. Goniometer digunakan untuk meletakkan kristal pada orientasi yang dipilih. Kristal diterangi dengan pancaran monokromatik halus X-ray yang halus, menghasilkan corak difraksi dari tempat-tempat yang kerap dipanggil renungan. Imej dua dimensi yang diambil pada orientasi yang berbeza akan diubah menjadi model tiga dimensi ketumpatan elektron dalam kristal menggunakan kaedah matematik Transformasi Fourier, digabungkan dengan data kimia yang diketahui untuk sampel. Leraian gambar terhasil yang lemah atau bahkan kesalahan boleh berlaku jika kristal terlalu kecil, atau tidak cukup seragam dalam solek dalaman mereka.

Rujukan

Pautan luar
 Learning Crystallography
 Simple, non technical introduction
The Crystallography Collection , video series from the Royal Institution 
 "Small Molecule Crystalization" (PDF) at Illinois Institute of Technology website
 International Union of Crystallography
 Crystallography 101
 Interactive structure factor tutorial, demonstrating properties of the diffraction pattern of a 2D crystal.
 Picturebook of Fourier Transforms, illustrating the relationship between crystal and diffraction pattern in 2D.
 Lecture notes on X-ray crystallography and structure determination
 Online lecture on Modern X-ray Scattering Methods for Nanoscale Materials Analysis by Richard J. Matyi
Interactive Crystallography Timeline from the Royal Institution

Sains bahan