Глава 3. Строение вещества в конденсированном состоянии

Рис. 1.72. Схема выполнения рентгеноструктурного анализа кристаллов по методувращения образца (а) и по методу Дебая - Шеррера (б)При тех положениях кристалла, при которых выполняется соотношение (1.66),происходит отражение рентгеновского луча. Отраженные лучи регистрируют фотопленкой.Таким образом получают рентгенограмму, состоящую из рядов точек, которые являютсяследами отраженных лучей.Наиболее простым способом расшифровки рентгенограмм является метод проб и ошибок.Исследуемому веществу приписывают определенную структуру и по соотношению (1.66)рассчитывают его рентгенограмму (набор значений межатомных расстояний), которуюсравнивают с экспериментальной. Если рассчитанная и экспериментальная рентгенограммысовпадают, то структура предложена правильно, если не совпадают, анализ повторяют,предположив другую структуру. Естественно, что данный метод применим лишь в техслучаях, когда структура вещества достаточно проста и ее можно «угадать». Дляустановления сложных структур используют иные приемы, расшифровка рентгенограмм вомногих случаях представляет собой сложную задачу, и проводимые при этом расчетыобычно очень трудоемки (в настоящее время их проводят с помощью ЭВМ).Для исследования структуры веществ, для которых трудно получить сравнительнобольшие кристаллы, применяют метод порошка (метод Дебая - Шеррера). Рентгеновскийлуч пропускают через образец, спрессованный из мелких кристаллов исследуемого вещества,отраженные лучи регистрируют на фотопленке (рис. 1.72б).Среди большого числа кристалликов в порошке всегда найдутся такие, ориентациякоторых удовлетворяет уравнению (1.66), от этих кристаллов произойдет отражениерентгеновских лучей. Получаемые таким образом рентгенограммы называютдебаеграммами. Метод порошка экспериментально более прост, чем метод вращения, однакорасшифровка дебаеграммы, как правило, более сложна, для кристаллов некоторых типовполное установление структуры этим методом вообще невозможно.Обычно метод порошка используют не для установления структуры, а дляидентификации веществ и для проведения рентгенофазового анализа. Получив дебаеграмму,по справочным данным для дебаеграмм различных веществ определяют, какое веществовзято для анализа или сколько его содержится в смеси (об этом судят по интенсивностилиний). Анализ с помощью дебаеграммы по сравнению с химическим анализомобеспечивает быстроту определения и позволяет решать многие задачи, недоступные для