Examen de rayos X de cristales

Examen de rayos X de cristales.

La forma más segura y precisa de identificar e identificar minerales, especialmente su estructura interna, es el uso de métodos de rayos X, es decir.. que consiste en pasar rayos X a través del cristal probado. Estos rayos fueron descubiertos por v 1895 r. W. Roentgen, que les dio el nombre de rayos X. En algunos países, especialmente anglosajón, este nombre todavía se usa hoy, en otros, se utiliza el término radiografías o radiografías. Rayos X invisibles, al igual que la radiación óptica, es decir, luz, es radiación electromagnética. Se diferencia de la luz visible en menos 1000 veces la longitud de onda, y por tanto con mayor perspicacia, porque puede atravesar capas gruesas de cuerpos opacos a la luz. Al atravesar la materia, los rayos X se absorben y dispersan y provocan diversos tipos de fenómenos., p.ej.. oscurecimiento de la película fotográfica, que se utiliza para registrar los resultados de la prueba con estos rayos.

Para la producción de rayos X, se utilizan dispositivos técnicamente perfectos y constantemente mejorados.. Sus componentes esenciales son el tubo de rayos X y el generador de alto voltaje.. Los rayos X son generados por el bombardeo del ánodo del tubo de rayos X con electrones enviados por el cátodo. El cátodo es una espiral incandescente que es la fuente de electrones.. El ánodo está hecho de tales metales., como el tungsteno, cobre, cobalto, hierro o cromo. Bajo la influencia del bombardeo con proyectiles de electrones de alta velocidad impartidos por alto voltaje, el ánodo mismo se convierte en una fuente de nueva radiación: rayos X.

W 1912 r. El físico alemán M.. Laue declaró, que dado que los cristales tienen una estructura de red, y los rayos X son ondas electromagnéticas de una longitud similar a la distancia entre los átomos en la red cristalina, cuando pasan a través del cristal, estas ondas deben inclinarse sobre los átomos de su red. Laue y sus estudiantes probaron experimentalmente la validez de este punto de vista.. Pasaron un haz de rayos X a través de un cristal y obtuvieron una imagen en una placa fotográfica colocada fuera de él., llamada imagen de rayos X, testificando la desviación del haz de rayos. Este experimento confirmó la estructura reticular del cristal y la naturaleza electromagnética de los rayos X. La radiografía de los minerales permitió un estudio directo de su estructura interna..

Cristales de rayos X obtenidos por el método de Laue: un diamante, b - rubinu, c - crisoberilo, d - cuarzo, y - berylu
Rayos X de cuarzo (cristal de roca) obtenido por el método de cristal rotatorio. Rayos X obtenidos por el método del polvo..

El centro de la imagen de rayos X está ocupado por una mancha que se origina en los rayos que no se doblan. Los puntos más pequeños se agrupan a su alrededor., siendo rastros de rayos de flexión en los átomos que forman la celosía. La disposición de estos puntos está estrechamente relacionada con la simetría del cristal sobreexpuesto.. Este fenómeno ocurre con mayor claridad, cuando los rayos X se transmiten en la dirección del eje de simetría cristalográfica, sobre la base del sistema de puntos es posible reconocer su multiplicidad.

Los exámenes de rayos X de minerales se pueden realizar mediante varios métodos.. Dependiendo del método utilizado, se obtienen diferentes imágenes de rayos X. Los métodos se encuentran entre los más importantes: Lauego, revestimiento giratorio de cristal y polvo.

En el método Cast, un solo cristal se fija en su lugar (cristal individual) Haz de rayos x. En la red cristalina, los rayos del haz primario se desvían en ciertas direcciones.. Los haces de rayos difractados se registran en una película de rayos X, perpendicular a la dirección del haz principal. El patrón de rayos X obtenido informa sobre la simetría del cristal hacia, en el que el cristal fue expuesto al rayo primario.

En el método de cristal giratorio, el cristal de prueba se gira alrededor de un eje perpendicular al haz de rayos X. En la imagen de rayos X obtenida, el ennegrecimiento de la emulsión provocado por los haces de rayos difractados se dispone a lo largo de la capa.. Haciendo tres imágenes de rayos X en tres direcciones cristalográficas, es posible determinar las constantes de la red a a partir del espacio entre los contornos., B, C.

El método del polvo consiste en la radiografía de partículas muy finas., granos dispuestos al azar de mineral en polvo. El patrón de rayos X en polvo ofrece una visión general de los haces difractados por la red cristalina sucesivamente en ángulos crecientes. El método del polvo permite muchos estudios minerales diferentes., m.in. su identificación y determinación de las constantes de la red.

Desde el descubrimiento de la posibilidad de utilizar rayos X para estudiar la estructura interna, la cristalografía ha progresado enormemente. Los exámenes de rayos X permitieron vincular la estructura interna de los cristales con sus propiedades físicas y composición química.. También confirmaron las teorías anteriores sobre la red y los tipos de simetría espacial en la distribución de los átomos.. Esto hizo posible establecer el mineral exacto en muchos grupos., la correcta distribución de iones (cationes y aniones) sostenido por fuerzas electrostáticas relacionadas con la valencia química. Gracias a esta investigación, fue posible establecer fórmulas químicas más precisas de muchos compuestos complejos., que a su vez permitió realizar una clasificación racional de minerales. Esto es especialmente cierto para los silicatos., siendo el grupo de minerales más abundante.

Confirmación por métodos de rayos X de la teoría de redes.; La construcción de cristales se ha convertido en la base del análisis moderno de rayos X de su estructura.. Los logros en este campo se convirtieron en la base de una nueva rama de la ciencia: la cristaloquímica.; es la relación entre la estructura de los minerales y su composición química.

El uso de métodos de rayos X permite la identificación de piedras preciosas., cuando otros métodos fallan, y el análisis químico no se puede utilizar por razones comprensibles. Estos métodos se utilizan en particular para distinguir entre piedras naturales y sintéticas., que son cada vez más perfectos y se convierten en un serio competidor de las piedras naturales. Un diamante se puede distinguir fácilmente por métodos de rayos X de varias imitaciones., el número de los cuales ha aumentado recientemente (piedras sintéticas).