химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

По мере увеличения п «яркость» общего отраженного луча быстро уменьшается. Ввиду этого наиболее отчетливые результаты получаются при пользовании отражением первого порядка (с п ?= I).

Так как а и п могут быть непосредственно определены из данных опыта, в уравнении nX = 2dstnct неизвестными остаются только две величины — X и d. Пользуясь кристаллами NaCI (для которых d вычисляется непосредственно из плотности), можно определять длины воли рентгеновских лучей, получаемых от того или иного источника. Обратно, пользуясь лучами с известной X. можно находить расстояния между плоскостями отражения исследуемого кристалла, знание которых позволяет (по определенным правилам рентгеноскопии) установить его внутреннее строение/ 17) Экспериментально изучение внутренней структуры кристаллов проводится обычно ие по первоначальному способу (см. рис. II1-56), а по одному из рассматриваемых ниже. В методе геращающееося кристалла» узкий пучок монохроматических (Т. С: ОДНОРОДНЫХ ПО ДЛИН Б

волны) рентгеновских лучей падает на кристалл К (рис XI1-26), укрепленный на способной вращатьси подставке С. Проходящая кристалл без отражения часть Лучей дает при этом на фотографической пленке Ф пятио А, тогда как в других,частях пленки пятиа ие появляются до тех пор. пока ие соблюдено условие Брэгга — Вульфа. при медленном вращении подставки С наступает момент, когда эти условие оказывается соблюденным: на плеиие появляется пятио Б. Дальнейший поворот С ведет к затуханию луча, который затем вновь появляется, и т. д. В качестве примера иа рнс. XII-27 приведена полученная по методу вращающегося кристалла рентгенограмма AIN (центральное пятно зачернено).

18) Для работы по методу вращающегося кристалла требуется сравнительно крупный кристалл, получить который ие всегда возможно. Напротив, исследование по порошковому методу позволяет обходиться очень мелким кристаллическим порошком.

Схема установки показана на рис. XI1-28. Круглый пучок монохроматических лучей, пройдя сквозь отверстие в свинцовой диафрагме,"попадает иа столбик К, спрессованный иэ кристаллического порошка изучаемого вещества. Твк как в последнем отдельные

till

и То-**0

Рис. ХП-27- Рентгенограмма A1N по методу вращающегося кристалла.

кристаллы ориентированы совершенно беспорядочно, среди них всегда имеются такие, для которых расположение плоскостей отражения отвечает условию Брэгга — Вульфа. В связи с этим отпадает необходимость вращать столбик, и иа фотографической пленке Ф наряду с центральным пятном А непосредственно получается ряд полос (рис. XI1-29). из положения которых можно вычислить характерные для данного кристаллического вещества константы. Будучи значительно проще метода вращающегося кристалла в отношении подготовки исходного материала и проведения самого опыта, порошковый метод характеризуется несколько меньшей точностью и большей сложностью расчета структур. Хотя сильное уменьшение размера отдельных исследуемых кристалликов и вызывает постепенно усиливающуюся расплывчатость линий на рентгенограммах, однако последние все же позволяют делать определенные выводы (хотя бы общего характера) даже для частиц диаметром в несколько ммк. В этом заключается неоценимое преимущество порошкового метода, благодаря которому удалось, в частности, решить вопрос о внутренней структуре коллоидных частиц и многих «аморфных» веществ.

19) Порошковым методом часто пользуются для идентификации веществ. Делается это путем сопоставления порошковой рентгенограммы («д ебаеграмм ы») исследуемого образца с де-баеграммами веществ, одним из которых может быть данный образец. Совпадение набора линий и определяет природу образца. Путем сопоставления дебаеграмм исходных веществ и продуктов их взаимодействия можно установить наличие или отсутствие химических изменений в системе. Например, так было показано, что при сплавлении NaNOa с Na20 ортоиитрат иатрия не образуетси (IX § 3 доп. 51).

20) Отражение рентгеновских лучей от плоскостей кристалла обусловлено рассеиванием их электронами, входящими в состав заполняющих данную плоскость

частиц. Очевидно, что при одинаковом заполнении плоскостей самими частицами рассеивание (а следовательно, и отражение) должно быть тем сильнее, чем больше содержится электронов в каждой из них. ,

Рассматривая с этой точки зрения кристалл NaF и зная, что число отдельных частиц в ием вдвое больше числа молекул, относительно природы этих частиц можно сделать два крайних предположения: а) кристалл состоит из нейтральных атомов Na и F и б) кристалл состоит из ионов Na* и F". Согласно первому из них, следует ожидать, что от плоскостей, занятых атомами Na (II электронов), рентгеновские лучи будут отражаться сильнее, чем от плоскостей, занятых атомами F (9 электронов).

Согласно второму — отражение должно быть одинаковым, так как каждый из ионов

содержит по 10 электронов. В действительности интенсивность лучей, отраженных от

тех илн других плоскостей, практически одинакова. Это указывает на то, что кристалл NaF построен не из атомов, а из ионов. \

Однако не следует думать, что кристаллы солей являются идеально ионными, т. е. что электронные облака валентных связей целиком принадлежат анионам. На самом деле этн облака частично распределены и между ионами, а действительные заряды последних лишь более или менее приближаются к тем величинам, которые соответствуют их значностям (например, в кристалле NaF они скорее +0,9 и —0,9, чем +1 и —1).

21) То обстоятельство, что отражение рентгеновских лучей обусловлено наличием электронов и зависит от их числа, налагает известные ограничения на применимость методов рентгеноскопии к исследованию структуры кристаллов. В частности, оно не позволяет непосредственно определять положение в решетке протона. Большие трудности возникают при фиксации взаимных положений близких по атомным номерам атомов (С и N, N и О, Р и S и т. п.). Кроме того, оказывается сильно затрудненным выяснение структур соединений, в которые одновременно входят атомы с очень малыми и очень большими атомными номерами. Например, в случае Lil лучн, отраженные ионами Li* (только 2 электрона), настолько слабы по сравнению с отраженными ионами 1" (54 электрона), что положение лития в решетке на осиованнн рентгенограммы Lil вообще не может быть непосредственно определено (и устанавливается косвенным путем — по расположению ионов I").

С другой стороны, та же зависимость' рассеяния от числа электронов объясняет, почему пластинки, например, из Be (4 электрона) легко пропускают рентгеновские лучи, а пластинки из РЬ (82 электрона), наоборот, нх очень сильно задерживают.

В связи с этим же находится и сравнительно легкая проницаемость для рентгеновских лучей человеческого тела, состоящего почти исключительно из элементов с малыми атомными номерами.

22) Как уже отмечалось ранее (III § 4 доп. 12), в отношении дифракции пучок электронов ведет себя аналогично рентгеновским лучам (рис. XI1-30). Аналогия эта позволила разработать электронографиче-ский метод структурного исследования, Рн:. .\iF-3i Дифракция рентгеновских лу- принципиально сходный с рассмотренным

чен [А) и s.ieh тронов (Ь) при прохождении , г г

сквозь пленку окнси шшка. выше рентгенографическим, но имеющий и

ряд существенных особенностей.

Прн электроиографнческом определении структуры на изучаемый объект направляется пучок электронов, разогнанных путем наложения электрического поля до той или иной желательной скорости. Если v — разность потенциалов ускоряющего поля (в вольтах), то длина отвечающей электронному пучку волны (в ангстремах) определяется соотношением k = V^lSO/o. Например, электронный пучок с к = 0,1 А создается при разности потенциалов в 15 тыс. в,

В то время как рентгеновские лучи проникают на значительную глубину кристалла, пучок электронов полностью отражается от немногих его внешних плоскостей. Поэтому для изучения внутренней структуры кристаллов предпочтительнее пользоваться рентгеновскими лучами. Напротив, электронография открывает возможность исследования поверхностных слоев твердых тел,

страница 59
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Основы общей химии. Том 2" (12.92Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
колонки в аренду
Рекомендуем фирму Ренесанс - чердачные лестницы складные - надежно и доступно!
кресло 9950
хранение шин в свао в индивидуальных боксах

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2016)