ការវិភាគកាំរស្មីអ៊ិច៖ 1) ពីគំរូនៃការសាយភាយដែលទទួលបាននៅពេលដែលកាំរស្មី X ឆ្លងកាត់គ្រីស្តាល់ ចម្ងាយអន្តរអាតូមត្រូវបានកំណត់ ហើយរចនាសម្ព័ន្ធរបស់គ្រីស្តាល់ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ 2) បានអនុវត្តយ៉ាងទូលំទូលាយ កំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រូតេអ៊ីននិងម៉ូលេគុលអាស៊ីត nucleic; 3)ប្រវែងចំណងនិងមុំដែលបានបង្កើតឡើងយ៉ាងជាក់លាក់សម្រាប់ម៉ូលេគុលតូចត្រូវបានប្រើជាតម្លៃស្តង់ដារក្រោមការសន្មត់ថាពួកគេនៅតែដូចគ្នានៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធវត្ថុធាតុ polymer ស្មុគស្មាញបន្ថែមទៀត; 4) ដំណាក់កាលមួយក្នុងចំណោមដំណាក់កាលក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីន និងអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក គឺការសាងសង់គំរូម៉ូលេគុលនៃប៉ូលីម៊ែរ ដែលស្របនឹងទិន្នន័យកាំរស្មីអ៊ិច និងរក្សាតម្លៃស្តង់ដារនៃប្រវែងចំណង និងមុំចំណង

អនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរ៖ 1) នៅស្នូល - ការស្រូបយករលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនៅក្នុងជួរប្រេកង់វិទ្យុដោយស្នូលអាតូមិច មានពេលម៉ាញេទិក; 2) ការស្រូបយកបរិមាណថាមពលកើតឡើងនៅពេលដែលស្នូលស្ថិតនៅក្នុងវាលម៉ាញេទិកខ្លាំងនៃ NMR spectrometer; 3) នុយក្លេអ៊ែដែលមានបរិស្ថានគីមីផ្សេងៗគ្នា ស្រូបថាមពលនៅក្នុងដែនម៉ាញេទិកនៃវ៉ុលខុសគ្នាបន្តិច (ឬនៅតង់ស្យុងថេរ លំយោលនៃប្រេកង់វិទ្យុខុសគ្នាបន្តិចបន្តួច); 4) លទ្ធផលគឺ វិសាលគម NMR សារធាតុដែលស្នូលមេដែកមិនស៊ីមេទ្រីត្រូវបានកំណត់ដោយសញ្ញាជាក់លាក់ - "ការផ្លាស់ប្តូរគីមី" ទាក់ទងនឹងស្តង់ដារណាមួយ ; 5) NMR spectra ធ្វើឱ្យវាអាចកំណត់ចំនួនអាតូមនៃធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យនៅក្នុងសមាសធាតុមួយ និងចំនួន និងធម្មជាតិនៃអាតូមផ្សេងទៀតជុំវិញធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យ។

អេឡិចត្រុងប៉ារ៉ាម៉ាញេទិក Resonance (EPR)៖ 1) ការស្រូបយកវិទ្យុសកម្មដោយអេឡិចត្រុងត្រូវបានប្រើ

មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុង៖1) ពួកគេប្រើមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងដែលពង្រីកវត្ថុរាប់លានដង។ 2) មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងដំបូងបានបង្ហាញខ្លួននៅឆ្នាំ 1939; 3) ជាមួយនឹងដំណោះស្រាយនៃ ~ 0.4 nm មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងអនុញ្ញាតឱ្យអ្នក "មើល" ម៉ូលេគុលនៃប្រូតេអ៊ីននិងអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកក៏ដូចជាព័ត៌មានលម្អិតនៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃសរីរាង្គកោសិកា។ 4) នៅឆ្នាំ 1950 ពួកគេត្រូវបានរចនាឡើង microtomes និង កាំបិត អនុញ្ញាតឱ្យបង្កើតផ្នែក ultrathin (20-200 nm) នៃជាលិកាដែលបានបង្កប់ជាមុននៅក្នុងផ្លាស្ទិច

វិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការញែកប្រូតេអ៊ីន និងការបន្សុត៖នៅពេលដែលប្រភពប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានជ្រើសរើស ជំហានបន្ទាប់គឺយកវាចេញពីជាលិកា។ នៅពេលដែលការដកស្រង់ដែលមានផ្នែកសំខាន់នៃប្រូតេអ៊ីនដែលចាប់អារម្មណ៍ត្រូវបានទទួល ហើយភាគល្អិត និងសម្ភារៈដែលមិនមែនជាប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានដកចេញ ការបន្សុតប្រូតេអ៊ីនអាចចាប់ផ្តើម។ ការប្រមូលផ្តុំ . វា​អាច​ត្រូវ​បាន​អនុវត្ត​ដោយ​ការ​ធ្លាក់​ភ្លៀង​នៃ​ប្រូតេអ៊ីន​តាម​ពី​ក្រោយ​ដោយ​ការ​រំលាយ​នៃ precipitate ក្នុង​បរិមាណ​តូច​ជាង​។ ជាធម្មតាអាម៉ូញ៉ូមស៊ុលហ្វាតឬអាសេតូនត្រូវបានប្រើ។ កំហាប់ប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងដំណោះស្រាយដំបូងត្រូវតែមានយ៉ាងហោចណាស់ 1 mg/ml ។ ការប្រែពណ៌នៃកំដៅ . នៅដំណាក់កាលដំបូងនៃការបន្សុត ការព្យាបាលកំដៅ ជួនកាលត្រូវបានគេប្រើដើម្បីបំបែកប្រូតេអ៊ីន។ វាមានប្រសិទ្ធភាពប្រសិនបើប្រូតេអ៊ីនមានស្ថេរភាពនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌកំដៅខណៈពេលដែលប្រូតេអ៊ីនដែលភ្ជាប់មកជាមួយត្រូវបាន denatured ។ ក្នុងករណីនេះ pH នៃដំណោះស្រាយរយៈពេលនៃការព្យាបាលនិងសីតុណ្ហភាពប្រែប្រួល។ ដើម្បីជ្រើសរើសលក្ខខណ្ឌដ៏ល្អប្រសើរ ការពិសោធន៍តូចៗជាបន្តបន្ទាប់ត្រូវបានអនុវត្តដំបូង។ បន្ទាប់ពីដំណាក់កាលដំបូងនៃការបន្សុតប្រូតេអ៊ីនគឺនៅឆ្ងាយពីស្ថានភាពដូចគ្នា។ នៅក្នុងល្បាយលទ្ធផល ប្រូតេអ៊ីនមានភាពខុសគ្នាពីគ្នាទៅវិញទៅមកក្នុងភាពរលាយ ទម្ងន់ម៉ូលេគុល បន្ទុកសរុបនៃម៉ូលេគុល ស្ថេរភាពដែលទាក់ទង។ល។ ទឹកភ្លៀងនៃប្រូតេអ៊ីនជាមួយនឹងសារធាតុរំលាយសរីរាង្គ។នេះគឺជាវិធីសាស្រ្តចាស់មួយ។ វាដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការបន្សុតប្រូតេអ៊ីននៅលើខ្នាតឧស្សាហកម្ម។ សារធាតុរំលាយដែលប្រើជាទូទៅបំផុតគឺអេតាណុល និងអាសេតូន ដែលមិនសូវជាញឹកញាប់ - isopropanol, methanol និង dioxane ។ យន្តការសំខាន់នៃដំណើរការ៖ នៅពេលដែលកំហាប់សារធាតុរំលាយសរីរាង្គកើនឡើង សមត្ថភាពនៃទឹកដើម្បីរំលាយម៉ូលេគុលអង់ស៊ីមអ៊ីដ្រូហ្វីលីកដែលមានបន្ទុកថយចុះ។ មានការថយចុះនៃការរលាយប្រូតេអ៊ីនដល់កម្រិតដែលការប្រមូលផ្តុំ និងទឹកភ្លៀងចាប់ផ្តើម។ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ដែលប៉ះពាល់ដល់ការធ្លាក់ភ្លៀងគឺទំហំនៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន។ ម៉ូលេគុលកាន់តែធំ កំហាប់សារធាតុរំលាយសរីរាង្គកាន់តែទាប ដែលបណ្តាលឱ្យមានទឹកភ្លៀងប្រូតេអ៊ីន។ ការច្រោះជែល ដោយ​ប្រើ​វិធី​ចម្រោះ​ជែល ម៉ាក្រូម៉ូលេគុល​អាច​ត្រូវ​បាន​បំបែក​យ៉ាង​ឆាប់​រហ័ស​តាម​ទំហំ​របស់វា។ ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនសម្រាប់ chromatography គឺជាជែលដែលមានបណ្តាញម៉ូលេគុលបីវិមាត្រដែលភ្ជាប់គ្នាដែលបង្កើតឡើងក្នុងទម្រង់ជាអង្កាំ (គ្រាប់) សម្រាប់ងាយស្រួលក្នុងការបំពេញជួរឈរ។ ដូច្នេះ Sephadexes- ទាំងនេះគឺជា dextrans ដែលភ្ជាប់គ្នា (α-1 → 6-glucans នៃប្រភពដើមអតិសុខុមប្រាណ) ជាមួយនឹងទំហំរន្ធញើសដែលបានបញ្ជាក់។ ខ្សែសង្វាក់ Dextran ត្រូវបានភ្ជាប់គ្នាជាមួយស្ពានកាបូនបីដោយប្រើអេពីក្លរ៉ូអ៊ីដ្រីន។ តំណភ្ជាប់ឆ្លងកាត់កាន់តែច្រើន ទំហំរន្ធកាន់តែតូច។ ជែលដែលទទួលបានដូច្នេះដើរតួជា Sieve ម៉ូលេគុល។ នៅពេលដែលដំណោះស្រាយនៃល្បាយនៃសារធាតុត្រូវបានឆ្លងកាត់ជួរឈរដែលពោរពេញទៅដោយគ្រាប់ Sephadex ហើម ភាគល្អិតធំដែលធំជាងទំហំរន្ធញើសរបស់ Sephadex នឹងផ្លាស់ទីយ៉ាងលឿន។ ម៉ូលេគុលតូចៗ ដូចជាអំបិលនឹងផ្លាស់ទីយឺតៗ នៅពេលដែលវាផ្លាស់ទីនៅខាងក្នុងគ្រាប់។ អេឡិចត្រូហ្វីស

គោលការណ៍រូបវន្តនៃវិធីសាស្រ្ត electrophoresis មានដូចខាងក្រោម។ ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងដំណោះស្រាយនៅ pH ណាមួយដែលខុសពីចំនុច isoelectric របស់វាមានបន្ទុកជាមធ្យមជាក់លាក់។ នេះបណ្តាលឱ្យប្រូតេអ៊ីនផ្លាស់ទីក្នុងវាលអគ្គិសនី។ កម្លាំងជំរុញត្រូវបានកំណត់ដោយទំហំនៃកម្លាំងវាលអគ្គិសនី អ៊ីគុណនឹងបន្ទុកសរុបនៃភាគល្អិត z. កម្លាំងនេះត្រូវបានប្រឆាំងដោយកម្លាំង viscous នៃមធ្យម សមាមាត្រទៅនឹងមេគុណ viscosity η , កាំភាគល្អិត r(កាំ Stokes) និងល្បឿន v.; E·z = 6πηrv។

ការកំណត់ទម្ងន់ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន។វិសាលគមនៃម៉ាស់ (ម៉ាស់ spectroscopy, mass spectrography, mass spectral analysis, mass spectrometric analysis) គឺជាវិធីសាស្រ្តសម្រាប់សិក្សាសារធាតុមួយដោយកំណត់សមាមាត្រម៉ាស់ទៅបន្ទុក។ ប្រូតេអ៊ីន​មាន​សមត្ថភាព​ទទួល​បន្ទុក​វិជ្ជមាន និង​អវិជ្ជមាន​ច្រើន។ អាតូមនៃធាតុគីមីមានម៉ាស់ជាក់លាក់។ ដូច្នេះ ការ​កំណត់​យ៉ាង​ត្រឹមត្រូវ​នៃ​ម៉ាស់​នៃ​ម៉ូលេគុល​ដែល​បាន​វិភាគ​អនុញ្ញាត​ឱ្យ​គេ​កំណត់​សមាសភាព​ធាតុ​របស់​វា (មើល៖ ការវិភាគ​ធាតុ)។ Mass spectrometry ក៏ផ្តល់នូវព័ត៌មានសំខាន់ៗអំពីសមាសធាតុអ៊ីសូតូមនៃម៉ូលេគុលដែលកំពុងត្រូវបានវិភាគ។

វិធីសាស្រ្តបំបែក និងបន្សុទ្ធអង់ស៊ីម ភាពឯកោនៃអង់ស៊ីមពីសម្ភារៈជីវសាស្រ្តគឺជាមធ្យោបាយពិតប្រាកដតែមួយគត់ដើម្បីទទួលបានអង់ស៊ីម . ប្រភពអង់ស៊ីម៖ក្រណាត់; បាក់តេរីលូតលាស់នៅលើឧបករណ៍ផ្ទុកដែលមានស្រទាប់ខាងក្រោមសមស្រប; រចនាសម្ព័ន្ធកោសិកា (mitochondria ជាដើម) ។ ដំបូងបង្អស់វាចាំបាច់ក្នុងការជ្រើសរើសវត្ថុចាំបាច់ពីសម្ភារៈជីវសាស្រ្ត។

វិធីសាស្រ្តបំបែកអង់ស៊ីម៖ ១) ការស្រង់ចេញ(បកប្រែជាដំណោះស្រាយ)៖ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន (ការពារការឡើងជាតិអាស៊ីត); ស្ងួតជាមួយអាសេតូន ; កែច្នៃសម្ភារៈជាមួយល្បាយនៃ butanol និងទឹក។ ; ការស្រង់ចេញជាមួយនឹងសារធាតុរំលាយសរីរាង្គផ្សេងៗ ដំណោះស្រាយ aqueous នៃ detergents ; ដំណើរការនៃសម្ភារៈជាមួយ perchlorates, អង់ស៊ីម hydrolytic (lipases, nucleases, អង់ស៊ីម proteolytic)

Butanol បំផ្លាញស្មុគស្មាញ lipoprotein ហើយអង់ស៊ីមឆ្លងកាត់ទៅក្នុងដំណាក់កាល aqueous ។

ការព្យាបាលជាមួយនឹងសារធាតុ detergent នាំឱ្យមានការរំលាយអង់ស៊ីមពិតប្រាកដ។

ប្រភាគ។កត្តាដែលជះឥទ្ធិពលលើលទ្ធផល៖ pH កំហាប់អេឡិចត្រូលីត។ វាចាំបាច់ក្នុងការវាស់វែងសកម្មភាពអង់ស៊ីមជានិច្ច។

ទឹកភ្លៀងប្រភាគជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរ pH

ការបែងចែកប្រភាគដោយកំដៅ

ទឹកភ្លៀងប្រភាគជាមួយសារធាតុរំលាយសរីរាង្គ

·ប្រភាគជាមួយអំបិល - អំបិលចេញ

ការស្រូបយកប្រភាគ (A. យ៉ា): adsorbent ត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងដំណោះស្រាយអង់ស៊ីម បន្ទាប់មកផ្នែកនីមួយៗត្រូវបានបំបែកដោយ centrifugation

§ ប្រសិនបើអង់ស៊ីមត្រូវបាន adsorbed វាត្រូវបានបំបែកចេញពី adsorbent

§ ប្រសិនបើអង់ស៊ីមមិនត្រូវបានស្រូបយកទេនោះ ការព្យាបាលដោយប្រើសារធាតុ adsorbent ត្រូវបានប្រើដើម្បីបំបែកសារធាតុ ballast

ដំណោះស្រាយអង់ស៊ីមត្រូវបានឆ្លងកាត់ជួរឈរដែលមាន adsorbent ហើយប្រភាគត្រូវបានប្រមូល

អង់ស៊ីមត្រូវបានស្រូបយកដោយជ្រើសរើស: ក្រូម៉ូសូមជួរឈរ; គ្រីស្តាល់ - ទទួលបានអង់ស៊ីមបន្សុតខ្ពស់។

ក្រឡាជាឯកតាអប្បបរមានៃជីវិត.

ទ្រឹស្ដីកោសិកាទំនើបរួមបញ្ចូលនូវបទប្បញ្ញត្តិជាមូលដ្ឋានដូចខាងក្រោមៈ កោសិកាគឺជាឯកតាមូលដ្ឋាននៃរចនាសម្ព័ន្ធ និងការអភិវឌ្ឍន៍នៃសារពាង្គកាយមានជីវិតទាំងអស់ ដែលជាឯកតាតូចបំផុតនៃការរស់នៅ។ កោសិកានៃសារពាង្គកាយ unicellular និង multicellular ទាំងអស់គឺស្រដៀងគ្នា (homologous) នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ សមាសធាតុគីមី និងការបង្ហាញជាមូលដ្ឋាននៃមុខងារសំខាន់ៗ។ និងការរំលាយអាហារ។ ការបន្តពូជកោសិកាកើតឡើងដោយការបែងចែកពួកវា i.e. រាល់កោសិកាថ្មី។ នៅក្នុងសារពាង្គកាយពហុកោសិកាស្មុគ្រស្មាញ កោសិកាមានឯកទេសក្នុងមុខងារដែលពួកគេអនុវត្ត និងបង្កើតជាជាលិកា។ សរីរាង្គត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយជាលិកា។ Cl គឺជាប្រព័ន្ធរស់នៅបឋមដែលមានសមត្ថភាពបន្តដោយខ្លួនឯង ការគ្រប់គ្រងដោយខ្លួនឯង និងការផលិតដោយខ្លួនឯង។

រចនាសម្ព័ន្ធកោសិកា។ទំហំនៃកោសិកា prokaryotic ជាមធ្យម 0.5-5 microns ទំហំនៃកោសិកា eukaryotic ជាមធ្យមពី 10 ទៅ 50 microns ។

អង្គការកោសិកាមានពីរប្រភេទ៖ prokaryoticនិង eukaryotic ។ កោសិកា Prokaryotic មានរចនាសម្ព័ន្ធសាមញ្ញ។ ពួកវាមិនមានស្នូល morphologically ដាច់ដោយឡែកពីគ្នាទេ ក្រូម៉ូសូមតែមួយគត់ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ DNA រាងជារង្វង់ ហើយមានទីតាំងនៅក្នុង cytoplasm ។ cytoplasm មាន ribosomes តូចៗជាច្រើន; មិនមាន microtubules ដូច្នេះ cytoplasm មិនមានចលនាទេ ហើយ cilia និង flagella មានរចនាសម្ព័ន្ធពិសេស។ បាក់តេរីត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជា prokaryotes ។ ភាវៈរស់សម័យទំនើបភាគច្រើនជាកម្មសិទ្ធិរបស់នគរមួយក្នុងចំណោមនគរទាំងបី - រុក្ខជាតិ ផ្សិត ឬសត្វ ដែលរួបរួមគ្នានៅក្នុងអាណាចក្រនៃ eukaryotes ។ សារពាង្គកាយត្រូវបានបែងចែកទៅជា unicellular និង multicellular ។ សារពាង្គកាយ Unicellular មានកោសិកាតែមួយដែលបំពេញមុខងារទាំងអស់។ prokaryotes ទាំងអស់គឺ unicellular ។

Eukaryotes- សារពាង្គកាយដែលមិនដូច prokaryotes មានស្នូលកោសិកាដែលកំណត់ពី cytoplasm ដោយស្រោមសំបុត្រនុយក្លេអ៊ែរ។ សម្ភារៈហ្សែនមាននៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA ពីរជួរលីនេអ៊ែរជាច្រើន (អាស្រ័យលើប្រភេទនៃសារពាង្គកាយ ចំនួនរបស់ពួកគេក្នុងមួយស្នូលអាចមានចាប់ពីពីរទៅច្រើនរយ) ដែលភ្ជាប់ពីខាងក្នុងទៅភ្នាសនៃស្នូលកោសិកា និងបង្កើតជាស្មុគ្រស្មាញជាមួយ ប្រូតេអ៊ីនអ៊ីស្តូននៅក្នុងភាគច្រើនដែលហៅថា chromatin ។ កោសិកា Eukaryotic មានប្រព័ន្ធនៃភ្នាសខាងក្នុងដែលបន្ថែមពីលើស្នូលបង្កើតជាសរីរាង្គផ្សេងទៀត (endoplasmic reticulum, Golgi apparatus ជាដើម)។ លើសពីនេះ ភាគច្រើនមានសារធាតុ prokaryotic intracellular symbionts - mitochondria ហើយសារាយ និងរុក្ខជាតិក៏មាន plastids ផងដែរ។

ភ្នាសជីវសាស្រ្ត លក្ខណៈសម្បត្តិនិងមុខងាររបស់វា។ លក្ខណៈសំខាន់មួយនៃកោសិកា eukaryotic ទាំងអស់គឺភាពសម្បូរបែប និងភាពស្មុគស្មាញនៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃភ្នាសខាងក្នុង។ Membranes កំណត់ cytoplasm ពីបរិស្ថាន ហើយក៏បង្កើតជាសំបកនៃ nuclei, mitochondria និង plastids ផងដែរ។ ពួកវាបង្កើតជា labyrinth នៃ reticulum endoplasmic និង vesicles រុញភ្ជាប់គ្នាដែលបង្កើតជាស្មុគស្មាញ Golgi ។ Membranes បង្កើតជា lysosomes ដែលជា vacuoles ធំ និងតូចនៃកោសិការុក្ខជាតិ និងផ្សិត និង pulsating vacuoles នៃ protozoa ។ រចនាសម្ព័ន្ធទាំងអស់នេះគឺជាផ្នែក (compartments) ដែលមានបំណងសម្រាប់ដំណើរការ និងវដ្តជាក់លាក់មួយចំនួន។ ដូច្នេះ បើគ្មានភ្នាសទេ អត្ថិភាពនៃកោសិកាគឺមិនអាចទៅរួចទេ។ ភ្នាសប្លាស្មា,ឬ ប្លាស្មា- ភ្នាសអចិន្ត្រៃយ៍បំផុត មូលដ្ឋាន និងជាសកលសម្រាប់កោសិកាទាំងអស់។ វាជាខ្សែភាពយន្តស្តើង (ប្រហែល 10 nm) គ្របដណ្តប់ក្រឡាទាំងមូល។ plasmalemma មានម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន និង phospholipids ។ ម៉ូលេគុល phospholipid ត្រូវបានរៀបចំជាពីរជួរ - ជាមួយនឹងចុង hydrophobic ខាងក្នុង ក្បាល hydrophilic ឆ្ពោះទៅរកបរិយាកាស aqueous ខាងក្នុង និងខាងក្រៅ។ នៅកន្លែងខ្លះ bilayer (ស្រទាប់ពីរ) នៃ phospholipids ត្រូវបានជ្រាបចូលតាមរយៈនិងតាមរយៈម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន (ប្រូតេអ៊ីនអាំងតេក្រាល) ។ នៅខាងក្នុងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនបែបនេះមានបណ្តាញ - រន្ធញើសដែលសារធាតុរលាយក្នុងទឹកឆ្លងកាត់។ ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនផ្សេងទៀតជ្រាបចូលទៅក្នុងស្រទាប់ lipid ពាក់កណ្តាលនៅម្ខាងឬម្ខាងទៀត (ប្រូតេអ៊ីនពាក់កណ្តាលអាំងតេក្រាល) ។ មានប្រូតេអ៊ីនគ្រឿងកុំព្យូទ័រនៅលើផ្ទៃនៃភ្នាសនៃកោសិកា eukaryotic ។ ម៉ូលេគុល lipid និងប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានប្រមូលផ្តុំគ្នាដោយសារតែអន្តរកម្ម hydrophilic-hydrophobic ។ លក្ខណៈសម្បត្តិនិងមុខងារនៃភ្នាស. ភ្នាសកោសិកាទាំងអស់គឺជារចនាសម្ព័ន្ធអង្គធាតុរាវចល័ត ដោយសារម៉ូលេគុល lipid និងប្រូតេអ៊ីនមិនត្រូវបានទាក់ទងគ្នាដោយចំណង covalent ហើយអាចផ្លាស់ទីបានយ៉ាងលឿននៅក្នុងយន្តហោះនៃភ្នាស។ សូមអរគុណដល់ចំណុចនេះ ភ្នាសអាចផ្លាស់ប្តូរការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា ពោលគឺពួកវាមានភាពរាវ។ Membranes គឺជារចនាសម្ព័ន្ធដែលមានថាមពលខ្លាំង។ ពួកវាងើបឡើងវិញយ៉ាងឆាប់រហ័សពីការខូចខាត ហើយថែមទាំងលាតសន្ធឹង និងចុះកិច្ចសន្យាជាមួយនឹងចលនាកោសិកា។ Membranes នៃប្រភេទផ្សេងគ្នានៃកោសិកាមានភាពខុសប្លែកគ្នាយ៉ាងខ្លាំងទាំងនៅក្នុងសមាសភាពគីមីនិងនៅក្នុងមាតិកាដែលទាក់ទងនៃប្រូតេអ៊ីន glycoproteins lipid នៅក្នុងពួកវាហើយជាលទ្ធផលនៅក្នុងធម្មជាតិនៃអ្នកទទួលដែលពួកគេមាន។ ដូច្នេះ ប្រភេទក្រឡានីមួយៗត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយលក្ខណៈបុគ្គល ដែលត្រូវបានកំណត់ជាចម្បង glycoproteins ។ខ្សែសង្វាក់ glycoproteins ដែលលាតសន្ធឹងពីភ្នាសកោសិកាត្រូវបានចូលរួម ការទទួលស្គាល់កត្តាបរិយាកាសខាងក្រៅ ក៏ដូចជាការទទួលស្គាល់គ្នាទៅវិញទៅមកនៃកោសិកាដែលពាក់ព័ន្ធ។ ជាឧទាហរណ៍ ស៊ុត និងមេជីវិតឈ្មោលស្គាល់គ្នាទៅវិញទៅមកដោយ glycoproteins ផ្ទៃក្រឡាដែលសមជាមួយគ្នាជាធាតុដាច់ដោយឡែកនៃរចនាសម្ព័ន្ធទាំងមូល។ ការទទួលស្គាល់គ្នាទៅវិញទៅមកបែបនេះគឺជាដំណាក់កាលចាំបាច់មុនពេលការបង្កកំណើត។ ភ្ជាប់ជាមួយការទទួលស្គាល់ បទប្បញ្ញត្តិដឹកជញ្ជូនម៉ូលេគុល និងអ៊ីយ៉ុងតាមរយៈភ្នាស ក៏ដូចជាការឆ្លើយតបនៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំដែល glycoproteins ដើរតួជាអង់ទីហ្សែន។ ដូច្នេះ​ស្ករ​អាច​បំពេញ​មុខងារ​ជា​ម៉ូលេគុល​ព័ត៌មាន (ដូចជា​ប្រូតេអ៊ីន និង​អាស៊ីត nucleic)។ ភ្នាសក៏មានឧបករណ៍ទទួលជាក់លាក់ ភ្នាក់ងារបញ្ជូនអេឡិចត្រុង ឧបករណ៍បំប្លែងថាមពល និងប្រូតេអ៊ីនអង់ស៊ីម។ ប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានចូលរួមនៅក្នុងការធានាការដឹកជញ្ជូននៃម៉ូលេគុលជាក់លាក់ចូលទៅក្នុង ឬចេញពីកោសិកា ផ្តល់នូវការតភ្ជាប់រចនាសម្ព័ន្ធរវាង cytoskeleton និងភ្នាសកោសិកា ឬបម្រើជាអ្នកទទួលសម្រាប់ការទទួល និងបំប្លែងសញ្ញាគីមីពីបរិស្ថាន។ permeability ជ្រើសរើស។នេះមានន័យថា ម៉ូលេគុល និងអ៊ីយ៉ុងឆ្លងកាត់វាក្នុងល្បឿនខុសៗគ្នា ហើយទំហំម៉ូលេគុលកាន់តែធំ ល្បឿនដែលពួកវាឆ្លងកាត់ភ្នាសកាន់តែយឺត។ ទ្រព្យសម្បត្តិនេះកំណត់ភ្នាសប្លាស្មាជា របាំង osmotic . ទឹកនិងឧស្ម័នដែលរំលាយនៅក្នុងវាមានសមត្ថភាពជ្រាបចូលអតិបរមា; អ៊ីយ៉ុងឆ្លងកាត់ភ្នាសយឺតជាង។ ការសាយភាយទឹកតាមរយៈភ្នាសត្រូវបានគេហៅថា ដោយ osmosis ។មានយន្តការជាច្រើនសម្រាប់ការដឹកជញ្ជូនសារធាតុឆ្លងកាត់ភ្នាស។

ការសាយភាយ- ការជ្រៀតចូលនៃសារធាតុតាមរយៈភ្នាសតាមបណ្តោយជម្រាលកំហាប់ (ពីតំបន់ដែលកំហាប់របស់វាខ្ពស់ជាងទៅតំបន់ដែលកំហាប់របស់វាទាបជាង)។ ជាមួយនឹងការសម្របសម្រួលការសាយភាយភ្នាសពិសេសដឹកជញ្ជូនប្រូតេអ៊ីនជ្រើសរើសភ្ជាប់ទៅអ៊ីយ៉ុងមួយ ឬម៉ូលេគុលផ្សេងទៀត ហើយដឹកជញ្ជូនពួកវាឆ្លងកាត់ភ្នាសតាមជម្រាលនៃការប្រមូលផ្តុំ។

ការដឹកជញ្ជូនសកម្មពាក់ព័ន្ធនឹងការចំណាយថាមពល និងបម្រើក្នុងការដឹកជញ្ជូនសារធាតុប្រឆាំងនឹងជម្រាលនៃការប្រមូលផ្តុំរបស់ពួកគេ។ គាត់អនុវត្តដោយប្រូតេអ៊ីនក្រុមហ៊ុនអាកាសចរណ៍ពិសេសដែលបង្កើតអ្វីដែលគេហៅថា ម៉ាស៊ីនបូមអ៊ីយ៉ុង។ការសិក្សាច្រើនបំផុតគឺ Na -/K - pump នៅក្នុងកោសិកាសត្វ ដែលបូម Na + ions ចេញយ៉ាងសកម្ម ខណៈពេលដែលស្រូបយក K - ions ។ អាស្រ័យហេតុនេះ កំហាប់ K កាន់តែខ្ពស់ ហើយកំហាប់ Na + ទាបត្រូវបានរក្សានៅក្នុងកោសិកា បើប្រៀបធៀបទៅនឹងបរិស្ថាន។ ដំណើរការនេះត្រូវការថាមពល ATP ។ ជាលទ្ធផលនៃការដឹកជញ្ជូនសកម្មដោយប្រើស្នប់ភ្នាសនៅក្នុងកោសិកាកំហាប់នៃ Mg 2- និង Ca 2+ ក៏ត្រូវបានគ្រប់គ្រងផងដែរ។

នៅ ជំងឺ endocytosis (ជំងឺ endo...- ខាងក្នុង) តំបន់ជាក់លាក់មួយនៃប្លាស្មាម៉ាបានចាប់យក ហើយដូចដែលវាត្រូវបានរុំព័ទ្ធដោយសារធាតុ extracellular ដោយរុំព័ទ្ធវានៅក្នុងភ្នាសរំអិលដែលកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការ invagination នៃភ្នាស។ ក្រោយមក vacuole បែបនេះភ្ជាប់ជាមួយ lysosome ដែលជាអង់ស៊ីមដែលបំបែក macromolecules ទៅជា monomers ។

ដំណើរការបញ្ច្រាសនៃជំងឺ endocytosis គឺ exocytosis (exo...- ចេញ) ។ អរគុណចំពោះវា កោសិកានឹងដកផលិតផលខាងក្នុងកោសិកា ឬសំណល់ដែលមិនបានរំលាយដែលរុំព័ទ្ធនៅក្នុង vacuoles ឬ vesicles ។ vesicle ចូលទៅជិតភ្នាស cytoplasmic បញ្ចូលគ្នាជាមួយវា ហើយមាតិការបស់វាត្រូវបានបញ្ចេញទៅក្នុងបរិស្ថាន។ នេះជារបៀបដែលអង់ស៊ីមរំលាយអាហារ អ័រម៉ូន អេមីសែលលូឡូស ជាដើម។

ដូច្នេះ ភ្នាសជីវសាស្រ្ត ជាធាតុរចនាសម្ព័ន្ធសំខាន់នៃកោសិកា បម្រើមិនត្រឹមតែជាព្រំដែនរូបវ័ន្តប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែជាផ្ទៃមុខងារថាមវន្ត។ ដំណើរការជីវគីមីជាច្រើនកើតឡើងនៅលើភ្នាសនៃសរីរាង្គ ដូចជាការស្រូបយកសារធាតុសកម្ម ការបំប្លែងថាមពល ការសំយោគ ATP ជាដើម។

មុខងារនៃភ្នាសជីវសាស្រ្តខាងក្រោមនេះ៖ ពួកគេកំណត់មាតិកានៃកោសិកាពីបរិយាកាសខាងក្រៅ និងមាតិកានៃសរីរាង្គពីស៊ីតូប្លាស។ ពួកគេធានានូវការដឹកជញ្ជូនសារធាតុចូលទៅក្នុង និងក្រៅកោសិកាពី cytoplasm ទៅ organelles និងផ្ទុយមកវិញពួកគេដើរតួជាអ្នកទទួល (ការទទួល និងការផ្លាស់ប្តូរសារធាតុគីមីពីបរិស្ថាន ការទទួលស្គាល់សារធាតុកោសិកា។ល។)។ ពួកវាជាកាតាលីករ (ផ្តល់នូវដំណើរការគីមីនៅជិតភ្នាស)។ ចូលរួមក្នុងការបំប្លែងថាមពល។

"កន្លែងណាដែលយើងរកឃើញជីវិត យើងរកឃើញថាវាមានទំនាក់ទំនងជាមួយរាងកាយប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួន ហើយកន្លែងណាដែលយើងរកឃើញរាងកាយប្រូតេអ៊ីនណាមួយដែលកំពុងដំណើរការរលួយ យើងរកឃើញដោយគ្មានករណីលើកលែងនូវបាតុភូតនៃជីវិត"។

ប្រូតេអ៊ីនគឺជាសមាសធាតុសរីរាង្គដែលមានអាសូតម៉ូលេគុលខ្ពស់ដែលកំណត់ដោយសមាសភាពធាតុដែលបានកំណត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹង ហើយរលាយទៅជាអាស៊ីតអាមីណូកំឡុងពេល hydrolysis ។

លក្ខណៈពិសេសដែលបែងចែកពួកវាពីសមាសធាតុសរីរាង្គផ្សេងទៀត។

1. ភាពខុសគ្នានៃរចនាសម្ព័ន្ធដែលមិនអាចខ្វះបាន និងក្នុងពេលតែមួយភាពជាក់លាក់ខ្ពស់របស់វា។

2. ជួរដ៏ធំនៃការផ្លាស់ប្តូររូបវិទ្យា និងគីមី

3. សមត្ថភាពក្នុងការផ្លាស់ប្តូរការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុលដោយធម្មជាតិ និងបញ្ច្រាស់ក្នុងការឆ្លើយតបទៅនឹងឥទ្ធិពលខាងក្រៅ

4. ទំនោរក្នុងការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធ supramolecular និងស្មុគស្មាញជាមួយសមាសធាតុគីមីផ្សេងទៀត។

ទ្រឹស្តី Polypeptide នៃរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីន

មានតែ E. Fischer (1902) ដែលបង្កើតទ្រឹស្ដី polypeptide អគារ. យោងតាមទ្រឹស្ដីនេះ ប្រូតេអ៊ីនគឺជាសារធាតុ polypeptides ស្មុគស្មាញ ដែលអាស៊ីតអាមីណូនីមួយៗត្រូវបានភ្ជាប់ទៅគ្នាទៅវិញទៅមកដោយចំណង peptide ដែលកើតឡើងពីអន្តរកម្មនៃក្រុម α-carboxyl COOH និង α-NH 2 ក្រុមនៃអាស៊ីតអាមីណូ។ ដោយប្រើឧទាហរណ៍នៃអន្តរកម្មនៃ alanine និង glycine ការបង្កើតចំណង peptide និង dipeptide (ជាមួយនឹងការបញ្ចេញម៉ូលេគុលទឹក) អាចត្រូវបានតំណាងដោយសមីការដូចខាងក្រោម:

ឈ្មោះនៃ peptides រួមមានឈ្មោះនៃអាស៊ីតអាមីណូស្ថានីយ N ដំបូងដែលមានក្រុម NH 2 ឥតគិតថ្លៃ (ជាមួយនឹងការបញ្ចប់ -yl, ធម្មតាសម្រាប់ acyls) ឈ្មោះនៃអាស៊ីតអាមីណូជាបន្តបន្ទាប់ (ក៏មានចុងបញ្ចប់ -yl) និង ឈ្មោះពេញនៃអាស៊ីតអាមីណូស្ថានីយ C ដែលមានក្រុម COOH ឥតគិតថ្លៃ។ ឧទាហរណ៍ pentapeptide នៃអាស៊ីតអាមីណូចំនួន 5 អាចត្រូវបានកំណត់ដោយឈ្មោះពេញរបស់វា: glycyl-alanyl-seryl-cystyl-alanine ឬអក្សរកាត់ Gly-Ala-Ser-Cys-Ala ។

ភស្តុតាងពិសោធន៍នៃទ្រឹស្តី polypeptide រចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីន.

1. ប្រូតេអ៊ីនធម្មជាតិមានក្រុម COOH និង NH 2 ដែលមិនមាន titratable តិចតួចប៉ុណ្ណោះ ចាប់តាំងពីភាគច្រើននៃពួកវាស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពចងភ្ជាប់ ដោយចូលរួមក្នុងការបង្កើតចំណង peptide ។ ក្រុម COOH និង NH 2 ឥតគិតថ្លៃជាចម្បងនៅ N- និង C-terminal អាស៊ីតអាមីណូនៃ peptide គឺអាចរកបានសម្រាប់ titration ។

2. នៅក្នុងដំណើរការនៃទឹកអាស៊ីតឬអាល់កាឡាំង hydrolysis កំប្រុកបរិមាណ Stoichiometric នៃក្រុម COOH និង NH 2 titratable ត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលបង្ហាញពីការបែកបាក់នៃចំនួនជាក់លាក់នៃចំណង peptide ។

3. នៅក្រោមសកម្មភាពនៃអង់ស៊ីម proteolytic (proteinases) ប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានបំបែកទៅជាបំណែកដែលបានកំណត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងហៅថា peptides ជាមួយនឹងអាស៊ីតអាមីណូស្ថានីយដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងការជ្រើសរើសសកម្មភាពនៃប្រូតេអ៊ីន។ រចនាសម្ព័ន្ធនៃបំណែកមួយចំនួននៃ hydrolysis មិនពេញលេញនេះត្រូវបានបង្ហាញដោយការសំយោគគីមីជាបន្តបន្ទាប់របស់ពួកគេ។

4. ប្រតិកម្ម biuret (ពណ៌ពណ៌ខៀវ-violet នៅក្នុងវត្តមាននៃដំណោះស្រាយនៃស៊ុលទង់ដែងនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកអាល់កាឡាំង) ត្រូវបានផ្តល់ដោយ biuret ទាំងពីរដែលមានចំណង peptide និងប្រូតេអ៊ីនដែលជាភស្តុតាងនៃវត្តមាននៃចំណងស្រដៀងគ្នានៅក្នុងប្រូតេអ៊ីនផងដែរ។

5. ការវិភាគគំរូនៃការបំភាយកាំរស្មីអ៊ិចនៃគ្រីស្តាល់ប្រូតេអ៊ីនបញ្ជាក់ពីរចនាសម្ព័ន្ធ polypeptide នៃប្រូតេអ៊ីន។ ដូច្នេះការវិភាគកាំរស្មីអ៊ិចជាមួយនឹងគុណភាពបង្ហាញ 0.15-0.2 nm អនុញ្ញាតឱ្យមិនត្រឹមតែគណនាចម្ងាយអន្តរអាតូមិកនិងទំហំនៃមុំចំណងរវាងអាតូម C, H, O និង N ប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំង "មើល" រូបភាពនៃទូទៅផងដែរ។ ការរៀបចំសំណល់អាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ polypeptide និងការតំរង់ទិសរបស់វា (ទម្រង់) ។

6. ការបញ្ជាក់យ៉ាងសំខាន់នៃទ្រឹស្តី polypeptide រចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីនគឺជាលទ្ធភាពនៃការសំយោគដោយវិធីសាស្រ្តគីមីសុទ្ធសាធ polypeptides និងប្រូតេអ៊ីនជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធដែលគេស្គាល់រួចហើយ: អាំងស៊ុយលីន - 51 សំណល់អាស៊ីតអាមីណូ lysozyme - 129 សំណល់អាស៊ីតអាមីណូ ribonuclease - 124 សំណល់អាស៊ីតអាមីណូ។ ប្រូតេអ៊ីនដែលបានសំយោគមានលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវិទ្យា និងសកម្មភាពជីវសាស្រ្តស្រដៀងទៅនឹងប្រូតេអ៊ីនធម្មជាតិ។

ការសិក្សាអំពីសារធាតុគឺជាបញ្ហាស្មុគស្មាញ និងគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍។ យ៉ាងណាមិញពួកគេស្ទើរតែមិនដែលរកឃើញនៅក្នុងធម្មជាតិក្នុងទម្រង់ដ៏បរិសុទ្ធរបស់ពួកគេ។ ភាគច្រើនជាញឹកញាប់ទាំងនេះគឺជាល្បាយនៃសមាសភាពស្មុគ្រស្មាញដែលក្នុងនោះការបំបែកសមាសធាតុទាមទារការខិតខំប្រឹងប្រែងជំនាញនិងឧបករណ៍ជាក់លាក់។

បន្ទាប់ពីការបំបែកវាមានសារៈសំខាន់ដូចគ្នាក្នុងការកំណត់ឱ្យបានត្រឹមត្រូវថាតើសារធាតុណាមួយជាកម្មសិទ្ធិរបស់ថ្នាក់ជាក់លាក់មួយ ពោលគឺដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណវា។ កំណត់ចំណុចរំពុះ និងរលាយ គណនាទម្ងន់ម៉ូលេគុល តេស្តរកវិទ្យុសកម្ម និងអ្វីៗផ្សេងទៀត ជាទូទៅការស្រាវជ្រាវ។ ចំពោះគោលបំណងនេះ វិធីសាស្រ្តផ្សេងៗត្រូវបានប្រើប្រាស់ រួមទាំងវិធីសាស្ត្រគីមីសាស្ត្រនៃការវិភាគ។ ពួកវាមានភាពចម្រុះណាស់ហើយជាធម្មតាតម្រូវឱ្យមានការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ពិសេស។ ពួកគេនឹងត្រូវបានពិភាក្សាបន្ថែមទៀត។

វិធីសាស្រ្តនៃការវិភាគរូបវិទ្យាគីមី៖ គំនិតទូទៅ

តើវិធីសាស្រ្តទាំងនេះសម្រាប់កំណត់អត្តសញ្ញាណសមាសធាតុអ្វីខ្លះ? ទាំងនេះគឺជាវិធីសាស្រ្តដែលត្រូវបានផ្អែកលើការពឹងផ្អែកដោយផ្ទាល់នៃលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តទាំងអស់នៃសារធាតុមួយនៅលើសមាសភាពគីមីរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា។ ដោយសារសូចនាករទាំងនេះមានលក្ខណៈបុគ្គលយ៉ាងតឹងរ៉ឹងសម្រាប់សមាសធាតុនីមួយៗ វិធីសាស្ត្រស្រាវជ្រាវគីមីសាស្ត្រមានប្រសិទ្ធភាពខ្លាំង ហើយផ្តល់លទ្ធផល 100% ក្នុងការកំណត់សមាសភាព និងសូចនាករផ្សេងទៀត។

ដូច្នេះ លក្ខណៈសម្បត្តិខាងក្រោមនៃសារធាតុអាចត្រូវបានគេយកជាមូលដ្ឋាន៖

• សមត្ថភាពស្រូបយកពន្លឺ;
• ចរន្តកំដៅ;
• ចរន្តអគ្គិសនី;
• សីតុណ្ហភាពឆ្អិន;
• ការរលាយនិងប៉ារ៉ាម៉ែត្រផ្សេងទៀត។

វិធីសាស្រ្តស្រាវជ្រាវរូបវិទ្យាមានភាពខុសគ្នាយ៉ាងសំខាន់ពីវិធីសាស្ត្រគីមីសុទ្ធសាធនៃការកំណត់អត្តសញ្ញាណសារធាតុ។ ជាលទ្ធផលនៃការងាររបស់ពួកគេ ប្រតិកម្មមិនកើតឡើងទេ ពោលគឺការបំប្លែងសារធាតុ ទាំងអាចបញ្ច្រាស់ ឬមិនអាចត្រឡប់វិញបាន។ តាមក្បួនសមាសធាតុនៅដដែលទាំងក្នុងម៉ាសនិងសមាសភាព។

លក្ខណៈពិសេសនៃវិធីសាស្រ្តស្រាវជ្រាវទាំងនេះ

មានលក្ខណៈពិសេសសំខាន់ៗជាច្រើននៃវិធីសាស្រ្តបែបនេះសម្រាប់កំណត់សារធាតុ។

1. សំណាកស្រាវជ្រាវមិនចាំបាច់សម្អាតភាពមិនស្អាតមុននីតិវិធីទេ ព្រោះឧបករណ៍មិនទាមទារវាទេ។
2. វិធីសាស្រ្តនៃការវិភាគរូបវិទ្យាមានកម្រិតខ្ពស់នៃភាពប្រែប្រួល ក៏ដូចជាការបង្កើនការជ្រើសរើស។ ដូច្នេះ ចំនួនតិចតួចនៃគំរូតេស្តត្រូវបានទាមទារសម្រាប់ការវិភាគ ដែលធ្វើឱ្យវិធីសាស្រ្តទាំងនេះមានភាពងាយស្រួល និងមានប្រសិទ្ធភាពបំផុត។ ទោះបីជាចាំបាច់ត្រូវកំណត់ធាតុដែលមាននៅក្នុងម៉ាស់សើមសរុបក្នុងបរិមាណធ្វេសប្រហែសក៏ដោយ នេះមិនមែនជាឧបសគ្គសម្រាប់វិធីសាស្ត្រដែលបានចង្អុលបង្ហាញនោះទេ។
3. ការវិភាគចំណាយពេលតែប៉ុន្មាននាទីប៉ុណ្ណោះ ដូច្នេះលក្ខណៈពិសេសមួយទៀតគឺរយៈពេលខ្លីរបស់វា ឬការបញ្ចេញមតិ។
4. វិធីសាស្រ្តស្រាវជ្រាវដែលកំពុងពិចារណាមិនតម្រូវឱ្យមានការប្រើប្រាស់សូចនាករថ្លៃ ៗ ទេ។

ជាក់ស្តែង គុណសម្បត្តិ និងលក្ខណៈពិសេសគឺគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីធ្វើឱ្យវិធីសាស្រ្តស្រាវជ្រាវគីមីវិទ្យាមានលក្ខណៈជាសកល និងនៅក្នុងតម្រូវការនៅក្នុងការសិក្សាស្ទើរតែទាំងអស់ ដោយមិនគិតពីវិស័យនៃសកម្មភាព។

ចំណាត់ថ្នាក់

លក្ខណៈជាច្រើនអាចត្រូវបានកំណត់អត្តសញ្ញាណដោយផ្អែកលើវិធីសាស្រ្តដែលកំពុងពិចារណាត្រូវបានចាត់ថ្នាក់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ យើងនឹងបង្ហាញអំពីប្រព័ន្ធទូទៅបំផុតដែលបង្រួបបង្រួម និងគ្របដណ្តប់គ្រប់វិធីសាស្រ្តសំខាន់ៗនៃការស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងដោយផ្ទាល់ទៅនឹងរូបវិទ្យា។

1. វិធីសាស្រ្តស្រាវជ្រាវអេឡិចត្រូគីមី។ ដោយផ្អែកលើប៉ារ៉ាម៉ែត្រវាស់វែងពួកវាត្រូវបានបែងចែកជា:

• សក្តានុពល;
• voltammetry;
• Polarography;
• oscillometry;
• conductometry;
• electrogravimetry;
• coulometry;
• amperometry;
• dielcometry;
• conductometry ប្រេកង់ខ្ពស់។

2. វិសាលគម។ រួមបញ្ចូល៖

• អុបទិក;
• កាំរស្មីអ៊ិច photoelectron spectroscopy;
• អនុភាពម៉ាញេទិចអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច និងនុយក្លេអ៊ែរ។

3. កំដៅ។ បែងចែកជា៖

• កំដៅ;
• ទែរម៉ូក្រាម;
• កាឡូរី;
• enthalpimetry;
• delatometry ។

4. វិធីសាស្ត្រ Chromatographic ដែលមានដូចជា៖

• ឧស្ម័ន;
• sedimentary;
• ជែលជ្រាបចូល;
• ការផ្លាស់ប្តូរ;
• រាវ។

វាក៏អាចធ្វើទៅបានដើម្បីបែងចែកវិធីសាស្រ្តគីមីវិទ្យានៃការវិភាគទៅជាក្រុមធំពីរ។ ទីមួយគឺជាលទ្ធផលដែលនាំឱ្យមានការបំផ្លិចបំផ្លាញ ពោលគឺការបំផ្លាញទាំងស្រុង ឬដោយផ្នែកនៃសារធាតុ ឬធាតុ។ ទីពីរគឺមិនបំផ្លិចបំផ្លាញរក្សាភាពសុចរិតនៃគំរូសាកល្បង។

ការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃវិធីសាស្រ្តបែបនេះ

ផ្នែកនៃការប្រើប្រាស់វិធីសាស្រ្តនៃការងារដែលកំពុងត្រូវបានពិចារណាគឺមានភាពចម្រុះណាស់ ប៉ុន្តែជាការពិតណាស់ពួកគេទាំងអស់គឺទាក់ទងទៅនឹងវិទ្យាសាស្ត្រ ឬបច្ចេកវិទ្យាតាមមធ្យោបាយមួយឬផ្សេងទៀត។ ជាទូទៅ យើងអាចផ្តល់ឧទាហរណ៍ជាមូលដ្ឋានជាច្រើន ដែលវានឹងក្លាយទៅជាច្បាស់ថាហេតុអ្វីបានជាត្រូវការវិធីសាស្រ្តបែបនេះយ៉ាងពិតប្រាកដ។

1. គ្រប់គ្រងលើលំហូរនៃដំណើរការបច្ចេកវិជ្ជាស្មុគស្មាញក្នុងផលិតកម្ម។ នៅក្នុងករណីទាំងនេះ ឧបករណ៍គឺចាំបាច់សម្រាប់ការគ្រប់គ្រងដោយគ្មានទំនាក់ទំនង និងការតាមដានតំណភ្ជាប់រចនាសម្ព័ន្ធទាំងអស់នៅក្នុងសង្វាក់ការងារ។ ឧបករណ៍ដូចគ្នាទាំងនេះនឹងកត់ត្រាបញ្ហា និងដំណើរការខុសប្រក្រតី ហើយផ្តល់នូវរបាយការណ៍បរិមាណ និងគុណភាពត្រឹមត្រូវស្តីពីវិធានការកែតម្រូវ និងបង្ការ។
2. អនុវត្តការងារជាក់ស្តែងគីមីសម្រាប់គោលបំណងនៃការកំណត់គុណភាពនិងបរិមាណនៃទិន្នផលនៃផលិតផលប្រតិកម្ម។
3. ការពិនិត្យលើសំណាកនៃសារធាតុមួយ ដើម្បីកំណត់សមាសភាពធាតុពិតរបស់វា។
4. ការកំណត់បរិមាណ និងគុណភាពនៃភាពមិនបរិសុទ្ធក្នុងម៉ាស់សរុបនៃគំរូ។
5. ការវិភាគត្រឹមត្រូវនៃអ្នកចូលរួមកម្រិតមធ្យម មេ និងអនុវិទ្យាល័យក្នុងប្រតិកម្ម។
6. របាយការណ៍លម្អិតអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃសារធាតុ និងលក្ខណៈសម្បត្តិដែលវាបង្ហាញ។
7. ការរកឃើញធាតុថ្មី និងការទទួលបានទិន្នន័យកំណត់លក្ខណៈលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ពួកគេ។
8. ការបញ្ជាក់ជាក់ស្តែងនៃទិន្នន័យទ្រឹស្តីដែលទទួលបានជាក់ស្តែង។
9. ការងារវិភាគជាមួយសារធាតុដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ដែលប្រើក្នុងវិស័យផ្សេងៗនៃបច្ចេកវិទ្យា។
10. Titration នៃដំណោះស្រាយដោយមិនប្រើសូចនាករដែលផ្តល់លទ្ធផលត្រឹមត្រូវជាងនិងមានការគ្រប់គ្រងសាមញ្ញទាំងស្រុងដោយអរគុណដល់ប្រតិបត្តិការនៃឧបករណ៍។ នោះគឺឥទ្ធិពលនៃកត្តាមនុស្សត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅសូន្យ។
11. វិធីសាស្រ្តគីមីវិទ្យាជាមូលដ្ឋាននៃការវិភាគធ្វើឱ្យវាអាចសិក្សាសមាសភាពនៃ:

• សារធាតុរ៉ែ;
• រ៉ែ;
• ស៊ីលីកេត;
• អាចម៍ផ្កាយ និងសាកសពបរទេស;
• លោហធាតុនិងមិនមែនលោហធាតុ;
• យ៉ាន់ស្ព័រ;
• សារធាតុសរីរាង្គនិងអសរីរាង្គ;
• គ្រីស្តាល់តែមួយ;
• ធាតុកម្រនិងដាន។

តំបន់នៃការប្រើប្រាស់វិធីសាស្រ្ត

• ថាមពលនុយក្លេអ៊ែ​រ;
• រូបវិទ្យា;
• គីមីវិទ្យា;
• វិទ្យុអេឡិចត្រូនិច;
• បច្ចេកវិទ្យាឡាស៊ែរ;
• ការស្រាវជ្រាវអវកាស និងផ្សេងៗទៀត។

ការចាត់ថ្នាក់នៃវិធីសាស្រ្តគីមីវិទ្យានៃការវិភាគគ្រាន់តែបញ្ជាក់ថាតើវាមានភាពទូលំទូលាយ ត្រឹមត្រូវ និងជាសកលសម្រាប់ប្រើក្នុងការស្រាវជ្រាវ។

វិធីសាស្រ្តអេឡិចត្រូគីមី

មូលដ្ឋាននៃវិធីសាស្រ្តទាំងនេះគឺប្រតិកម្មនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous និងនៅលើអេឡិចត្រូតនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃចរន្តអគ្គិសនី, នោះគឺ, នៅក្នុងពាក្យសាមញ្ញ, electrolysis ។ ដូច្នោះហើយប្រភេទនៃថាមពលដែលត្រូវបានប្រើក្នុងវិធីសាស្រ្តវិភាគទាំងនេះគឺជាលំហូរនៃអេឡិចត្រុង។

វិធីសាស្រ្តទាំងនេះមានការចាត់ថ្នាក់រៀងៗខ្លួននៃវិធីសាស្រ្ត physicochemical នៃការវិភាគ។ ក្រុមនេះរួមមានប្រភេទដូចខាងក្រោម។

1. ការវិភាគទំនាញអគ្គិសនី។ ដោយផ្អែកលើលទ្ធផលនៃអេឡិចត្រូលីត សារធាតុម៉ាសមួយត្រូវបានយកចេញពីអេឡិចត្រូត ដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានថ្លឹង និងវិភាគ។ នេះជារបៀបដែលទិន្នន័យនៅលើម៉ាស់នៃសមាសធាតុត្រូវបានទទួល។ មួយនៃពូជនៃការងារបែបនេះគឺជាវិធីសាស្រ្តនៃអេឡិចត្រូលីតខាងក្នុង។
2. Polarography វាត្រូវបានផ្អែកលើការវាស់កម្លាំងបច្ចុប្បន្ន។ វាគឺជាសូចនាករនេះដែលនឹងសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងកំហាប់នៃអ៊ីយ៉ុងដែលចង់បាននៅក្នុងដំណោះស្រាយ។ Amperometric titration នៃដំណោះស្រាយគឺជាបំរែបំរួលនៃវិធីសាស្ត្រប៉ូឡារ៉ាក់ដែលត្រូវបានពិចារណា។
3. Coulometry គឺផ្អែកលើច្បាប់របស់ហ្វារ៉ាដេយ។ បរិមាណអគ្គីសនីដែលបានចំណាយលើដំណើរការត្រូវបានវាស់ ពីនោះពួកគេបន្តគណនាអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយ។
4. Potentiometry - ផ្អែកលើការវាស់វែងសក្តានុពលអេឡិចត្រូតរបស់អ្នកចូលរួមក្នុងដំណើរការ។

ដំណើរការទាំងអស់ដែលត្រូវបានពិចារណាគឺជាវិធីសាស្ត្ររូបវន្ត និងគីមីសម្រាប់ការវិភាគបរិមាណនៃសារធាតុ។ ដោយប្រើវិធីសាស្រ្តស្រាវជ្រាវអេឡិចត្រូគីមី ល្បាយត្រូវបានបំបែកទៅជាសមាសធាតុផ្សំរបស់វា ហើយបរិមាណទង់ដែង សំណ នីកែល និងលោហធាតុផ្សេងទៀតត្រូវបានកំណត់។

វិសាលគម

វាត្រូវបានផ្អែកលើដំណើរការនៃវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ វាក៏មានការចាត់ថ្នាក់នៃវិធីសាស្រ្តដែលបានប្រើផងដែរ។

1. ការថតរូបអណ្តាតភ្លើង។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះសារធាតុសាកល្បងត្រូវបានបាញ់ចូលទៅក្នុងអណ្តាតភ្លើងបើកចំហ។ សារធាតុដែកជាច្រើនផ្តល់ពណ៌ជាក់លាក់មួយ ដូច្នេះការកំណត់អត្តសញ្ញាណរបស់វាអាចធ្វើទៅបានតាមវិធីនេះ។ ទាំងនេះគឺជាសារធាតុសំខាន់ៗដូចជា៖ លោហធាតុផែនដីអាល់កាឡាំង និងអាល់កាឡាំង ទង់ដែង ហ្គាលីញ៉ូម ថាលាញ៉ូម ឥណ្ឌា ម៉ង់ហ្គាណែស សំណ និងសូម្បីតែផូស្វ័រ។
2. ការស្រូបទាញ spectroscopy ។ រួមបញ្ចូលពីរប្រភេទ៖ វិសាលគម និងពណ៌។ មូលដ្ឋានគឺជាការប្តេជ្ញាចិត្តនៃវិសាលគមដែលស្រូបយកដោយសារធាតុ។ វាដំណើរការទាំងផ្នែកដែលអាចមើលឃើញ និងក្តៅ (អ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ) នៃវិទ្យុសកម្ម។
3. Turbidimetry ។
4. Nephelometry ។
5. ការវិភាគពន្លឺ។
6. ការឆ្លុះកញ្ចក់ និងប៉ូឡូម៉ែត្រ។

ជាក់ស្តែង វិធីសាស្រ្តទាំងអស់ដែលត្រូវបានពិចារណាក្នុងក្រុមនេះគឺជាវិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការវិភាគគុណភាពនៃសារធាតុមួយ។

ការវិភាគការបំភាយ

នេះបណ្តាលឱ្យមានការបំភាយឬការស្រូបយករលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ ដោយផ្អែកលើសូចនាករនេះ មនុស្សម្នាក់អាចវិនិច្ឆ័យសមាសភាពគុណភាពនៃសារធាតុ នោះគឺជាធាតុជាក់លាក់ណាមួយដែលត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងសមាសភាពនៃគំរូស្រាវជ្រាវ។

Chromatographic

ការសិក្សារូបវិទ្យាត្រូវបានអនុវត្តជាញឹកញាប់នៅក្នុងបរិយាកាសផ្សេងៗគ្នា។ ក្នុងករណីនេះ វិធីសាស្ត្រក្រូម៉ាត ក្លាយជាងាយស្រួល និងមានប្រសិទ្ធភាព។ ពួកគេត្រូវបានបែងចែកជាប្រភេទដូចខាងក្រោម។

1. រាវស្រូបយក។ វាត្រូវបានផ្អែកលើសមត្ថភាព adsorption ផ្សេងគ្នានៃសមាសធាតុ។
2. ជីវឧស្ម័ន។ ផងដែរដោយផ្អែកលើសមត្ថភាព adsorption សម្រាប់តែឧស្ម័ននិងសារធាតុនៅក្នុងស្ថានភាពចំហាយ។ វាត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងការផលិតដ៏ធំនៃសមាសធាតុនៅក្នុងរដ្ឋសរុបស្រដៀងគ្នានៅពេលដែលផលិតផលចេញមកនៅក្នុងល្បាយដែលត្រូវតែបំបែក។
3. ការបែងចែក chromatography ។
4. Redox ។
5. ការផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុង។
6. ក្រដាស។
7. ស្រទាប់​ស្ដើង។
8. ដីល្បាប់។
9. ការស្រូបយក - ភាពស្មុគស្មាញ។

កំដៅ

ការស្រាវជ្រាវគីមីវិទ្យាក៏ពាក់ព័ន្ធនឹងការប្រើប្រាស់វិធីសាស្រ្តដោយផ្អែកលើកំដៅនៃការបង្កើត ឬ decomposition នៃសារធាតុ។ វិធីសាស្រ្តបែបនេះក៏មានចំណាត់ថ្នាក់ផ្ទាល់ខ្លួនរបស់ពួកគេផងដែរ។

1. ការវិភាគកំដៅ។
2. ទែរម៉ូក្រាម។
3. កាឡូរី។
4. Enthalpometric ។
5. ឌីឡាតូមេទ្រី។

វិធីសាស្រ្តទាំងអស់នេះធ្វើឱ្យវាអាចកំណត់បរិមាណកំដៅ លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និង enthalpy នៃសារធាតុ។ ដោយផ្អែកលើសូចនាករទាំងនេះសមាសភាពនៃសមាសធាតុត្រូវបានកំណត់ជាបរិមាណ។

វិធីសាស្រ្តនៃការវិភាគគីមីវិទ្យា

ផ្នែកនៃគីមីវិទ្យានេះមានលក្ខណៈផ្ទាល់ខ្លួនរបស់វា ពីព្រោះភារកិច្ចចម្បងដែលប្រឈមមុខនឹងអ្នកវិភាគគឺការកំណត់គុណភាពនៃសមាសធាតុនៃសារធាតុ ការកំណត់អត្តសញ្ញាណ និងគណនេយ្យបរិមាណរបស់ពួកគេ។ ក្នុងន័យនេះ វិធីសាស្រ្តវិភាគនៃការវិភាគត្រូវបានបែងចែកជាៈ

• គីមី;
• ជីវសាស្រ្ត;
• គីមីវិទ្យា។

ដោយសារយើងចាប់អារម្មណ៍លើចំណុចក្រោយ យើងនឹងពិចារណាថាតើពួកវាមួយណាត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់សារធាតុ។

ប្រភេទសំខាន់ៗនៃវិធីសាស្ត្ររូបវិទ្យាក្នុងគីមីវិទ្យាវិភាគ

1. Spectroscopic - ទាំងអស់ដូចគ្នានឹងអ្វីដែលបានពិភាក្សាខាងលើ។
2. វិសាលគមដ៏ធំ - ផ្អែកលើសកម្មភាពនៃដែនអគ្គិសនី និងម៉ាញេទិកលើរ៉ាឌីកាល់សេរី ភាគល្អិត ឬអ៊ីយ៉ុង។ ជំនួយការមន្ទីរពិសោធន៍វិភាគរូបវិទ្យាផ្តល់នូវឥទ្ធិពលរួមបញ្ចូលគ្នានៃវាលកម្លាំងដែលបានកំណត់ ហើយភាគល្អិតត្រូវបានបំបែកទៅជាលំហូរអ៊ីយ៉ុងដាច់ដោយឡែកដោយផ្អែកលើសមាមាត្រនៃបន្ទុក និងម៉ាស់។
3. វិធីសាស្រ្តវិទ្យុសកម្ម។
4. អេឡិចត្រូគីមី។
5. ជីវគីមី។
6. កំដៅ។

តើយើងអាចរៀនអ្វីខ្លះអំពីសារធាតុ និងម៉ូលេគុលពីវិធីសាស្ត្រកែច្នៃបែបនេះ? ទីមួយសមាសធាតុអ៊ីសូតូម។ ហើយផងដែរ៖ ផលិតផលប្រតិកម្ម ខ្លឹមសារនៃភាគល្អិតជាក់លាក់នៅក្នុងសារធាតុសុទ្ធ ជាពិសេស ម៉ាសនៃសមាសធាតុដែលបានស្វែងរក និងរបស់ផ្សេងទៀតដែលមានប្រយោជន៍សម្រាប់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ។

ដូច្នេះវិធីសាស្រ្តនៃការវិភាគគីមីវិទ្យាគឺជាមធ្យោបាយសំខាន់ក្នុងការទទួលបានព័ត៌មានអំពីអ៊ីយ៉ុង ភាគល្អិត សមាសធាតុ សារធាតុ និងការវិភាគរបស់វា។

វិធីសាស្រ្តពិសោធន៍សម្រាប់សិក្សារចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃសារធាតុ និងវត្ថុធាតុ ពោលគឺកំណត់ទីតាំងក្នុងលំហនៃអង្គភាពរចនាសម្ព័ន្ធធាតុផ្សំ (ម៉ូលេគុល អ៊ីយ៉ុង អាតូម) ត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើវិធីសាស្ត្រផ្សេងៗ។ ព័ត៌មានបរិមាណអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃសមាសធាតុនៅក្នុងសភាពគ្រីស្តាល់ត្រូវបានផ្តល់ដោយវិធីនៃការសាយភាយៈ - ការវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធកាំរស្មីអ៊ិច - ការបំភាយអេឡិចត្រុង - ការសាយភាយនឺត្រុង។ ពួកគេត្រូវបានផ្អែកលើការសិក្សានៃការបែងចែកមុំនៃអាំងតង់ស៊ីតេនៃវិទ្យុសកម្មដែលខ្ចាត់ខ្ចាយដោយសារធាតុដែលកំពុងសិក្សា - កាំរស្មី X លំហូរនៃអេឡិចត្រុងឬនឺត្រុង។ . ១

វិធីសាស្រ្តនៃការបំភាយគឺផ្អែកលើបាតុភូតនៃការសាយភាយ (ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយរួមគ្នា) នៃកាំរស្មីអ៊ិច អេឡិចត្រុង និងនឺត្រុងនៅលើបន្ទះគ្រីស្តាល់នៃសារធាតុរឹង។ ដំណើរការនៃការស្រូបយកថាមពលនៃវិទ្យុសកម្មឧបទ្ទវហេតុ និងការបញ្ចេញថាមពលនេះនៅពេលដែលបញ្ចេញរលកនៃប្រវែងដូចគ្នាត្រូវបានគេហៅថា ការខ្ចាត់ខ្ចាយដែលជាប់គ្នា។ រលកឆ្លងកាត់ការសាយភាយនៃសារធាតុគ្រីស្តាល់ ចាប់តាំងពីបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ដែលមានចម្ងាយអន្តរអាតូមជាមធ្យមនៃលំដាប់ 10 -10 ម៉ែត្រគឺជាការបំភាយសម្រាប់ពួកវា។ រលកនៃវិទ្យុសកម្មឧបទ្ទវហេតុគួរតែអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងចម្ងាយអន្តរអាតូមិកទាំងនេះ។ ២

បច្ចុប្បន្ននេះ ជាលទ្ធផលនៃការសិក្សារចនាសម្ព័ន្ធជាប្រព័ន្ធ សម្ភារៈយ៉ាងទូលំទូលាយត្រូវបានប្រមូលផ្តុំលើការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃសារធាតុជាច្រើនប្រភេទ។ ទិន្នន័យទាំងនេះធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើតទំនាក់ទំនងមួយចំនួនរវាង៖ - សមាសធាតុគីមីនៃរឹង - ធម្មជាតិនៃកម្លាំងនៃអន្តរអាតូមិកនៅក្នុងវា - ការរៀបចំលំហនៃអាតូមទាំងនេះ - លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត។ ភាពទៀងទាត់នៃរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយប្រើការវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធ ជារឿយៗប្រែទៅជាមានលក្ខណៈទូទៅដែលពួកគេអាចប្រើក្នុងការវិភាគសារធាតុដែលមិនទាន់បានសិក្សា។ ក្នុងករណីជាច្រើន នេះធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើតគំរូនៃរចនាសម្ព័ន្ធ ដែលជួយសម្រួលដល់កិច្ចការនៃការស្រាវជ្រាវរចនាសម្ព័ន្ធ និងកាត់បន្ថយវាដើម្បីពិនិត្យមើលភាពត្រឹមត្រូវនៃគំរូជាក់លាក់មួយ។ ៣

នៅក្នុងវិធីនៃការសាយភាយទាំងអស់ ធ្នឹម monochromatic ត្រូវបានដឹកនាំទៅវត្ថុដែលកំពុងសិក្សា ហើយលំនាំខ្ចាត់ខ្ចាយត្រូវបានវិភាគ។ វិទ្យុសកម្មដែលខ្ចាត់ខ្ចាយត្រូវបានថតដោយរូបថត ឬដោយប្រើបញ្ជរ។ ដោយផ្អែកលើលំនាំនៃការសាយភាយ វាអាចទៅរួច ជាគោលការណ៍ដើម្បីបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមិកនៃសារធាតុមួយ។ ប្រសិនបើលំនាំនៃការបំភាយនៅលើខ្សែភាពយន្តគឺជាសំណុំនៃចំណុច នោះរឹងគឺស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពនៃគ្រីស្តាល់តែមួយ។ ប្រសិនបើវាជាសំណុំនៃចិញ្ចៀនផ្តោតអារម្មណ៍ (នៅលើខ្សែភាពយន្តផ្ទះល្វែងមួយ) - polycrystal មួយ។ ប្រសិនបើមានចិញ្ចៀនមិនច្បាស់ (សាយភាយ) (ហាឡូស) នោះរាងកាយស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពអាម៉ូញាក់។ ពីការចែកចាយនិងអាំងតង់ស៊ីតេនៃ diffraction maxima វាអាចគណនាទីតាំងនៃអាតូម ពោលគឺកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ។ ៤

ទ្រឹស្ដីដែលពិពណ៌នាអំពីទំនាក់ទំនងរវាងលំនាំខ្ចាត់ខ្ចាយយឺត និងការរៀបចំលំហរនៃមជ្ឈមណ្ឌលខ្ចាត់ខ្ចាយ គឺដូចគ្នាសម្រាប់រាល់ការសាយភាយវិទ្យុសកម្ម អេឡិចត្រុង ឬនឺត្រុង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារអន្តរកម្មនៃប្រភេទផ្សេងគ្នានៃវិទ្យុសកម្មជាមួយរូបធាតុមានលក្ខណៈរូបវន្តខុសគ្នា ប្រភេទ និងលក្ខណៈជាក់លាក់នៃលំនាំបំភាយត្រូវបានកំណត់ដោយលក្ខណៈផ្សេងគ្នានៃអាតូម។ ដូច្នេះ វិធីសាស្ត្របំលាស់ទីផ្សេងៗផ្តល់ព័ត៌មានដែលបំពេញគ្នាទៅវិញទៅមក។ ៥

មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃទ្រឹស្តីនៃការបង្វែរ។ រលក monochromatic របស់យន្តហោះដែលមានប្រវែងរលក λ និងរលកវ៉ិចទ័រ k 0 ដែល | k 0| = 2π/ λ, អាចចាត់ទុកថាជាធ្នឹមនៃភាគល្អិតដែលមានសន្ទុះ p, ដែល |p| = h/λ; h គឺជាថេររបស់ Planck ។ ទំហំនៃរលក F (ជាមួយវ៉ិចទ័ររលក k) ដែលខ្ចាត់ខ្ចាយដោយសំណុំនៃអាតូម n ត្រូវបានកំណត់ដោយសមីការ៖ ដែលវ៉ិចទ័រ s = (k - k 0)/ 2π, s = 2 sinθ/λ, 2θ គឺជា មុំខ្ចាត់ខ្ចាយ fj(s) គឺជាកត្តាអាតូមិក ឬកត្តាខ្ចាត់ខ្ចាយអាតូម នោះគឺជាមុខងារដែលកំណត់ទំហំនៃការខ្ចាត់ខ្ចាយនៃអាតូម jth ដាច់ស្រយាល (ឬអ៊ីយ៉ុង); r j គឺជាវ៉ិចទ័រកាំរបស់វា។ ៦

កន្សោមស្រដៀងគ្នាអាចត្រូវបានសរសេរប្រសិនបើយើងសន្មត់ថាវត្ថុមួយដែលមានបរិមាណ V មានដង់ស៊ីតេខ្ចាត់ខ្ចាយបន្ត ρ(r): កត្តាអាតូមិក f(s) ក៏ត្រូវបានគណនាដោយប្រើរូបមន្តដូចគ្នាដែរ។ ក្នុងករណីនេះ ρ(r) ពិពណ៌នាអំពីការបែងចែកដង់ស៊ីតេខ្ចាត់ខ្ចាយនៅខាងក្នុងអាតូម។ តម្លៃកត្តាអាតូមគឺជាក់លាក់សម្រាប់ប្រភេទវិទ្យុសកម្មនីមួយៗ។ កាំរស្មីអ៊ិចកើតឡើងនៅពេលដែលកាំរស្មី cathode (ស្ទ្រីមនៃអេឡិចត្រុងផ្លាស់ទីពី anode ទៅ cathode) ធ្វើអន្តរកម្មជាមួយសារធាតុ anode ។ ៧

កាំរស្មីអ៊ិចត្រូវបានខ្ចាត់ខ្ចាយដោយសំបកអេឡិចត្រុងនៃអាតូម។ កត្តាអាតូម fр នៅ θ = 0 គឺជាលេខស្មើនឹងចំនួនអេឡិចត្រុង Z នៅក្នុងអាតូម ប្រសិនបើ fр ត្រូវបានបង្ហាញជាឯកតាអេឡិចត្រូនិច ពោលគឺនៅក្នុងឯកតាដែលទាក់ទងនៃទំហំនៃការសាយភាយកាំរស្មីអ៊ិចដោយអេឡិចត្រុងសេរីមួយ។ នៅពេលដែលមុំបែកខ្ចាត់ខ្ចាយកើនឡើង កត្តាអាតូមិក fр ថយចុះ។ ការខ្ចាត់ខ្ចាយអេឡិចត្រុងត្រូវបានកំណត់ដោយសក្ដានុពលអេឡិចត្រូស្ទិកនៃអាតូមφ(r) (r គឺជាចម្ងាយពីកណ្តាលអាតូម) ។ កត្តាអាតូមសម្រាប់អេឡិចត្រុង fе គឺទាក់ទងទៅនឹងទំនាក់ទំនង fр: ដែល e ជាបន្ទុករបស់អេឡិចត្រុង m គឺជាម៉ាស់របស់វា។ ៨

តម្លៃដាច់ខាតនៃ fe (~10 -8 សង់ទីម៉ែត្រ) គឺធំជាង fр (~10 -11 សង់ទីម៉ែត្រ) ពោលគឺ អាតូមខ្ចាត់ខ្ចាយអេឡិចត្រុងខ្លាំងជាងកាំរស្មីអ៊ិច។ fe ថយចុះជាមួយនឹងការកើនឡើង sinθ/λ ខ្លាំងជាង fр ប៉ុន្តែការពឹងផ្អែករបស់ fe លើ Z គឺខ្សោយជាង។ អាំងតង់ស៊ីតេនៃការបង្វែរអេឡិចត្រុងគឺប្រហែល 106 ដងច្រើនជាងកាំរស្មីអ៊ិច។ នឺត្រុងត្រូវបានខ្ចាត់ខ្ចាយដោយស្នូលអាតូមិក (កត្តា fn) ហើយក៏ដោយសារតែអន្តរកម្មនៃគ្រាម៉ាញេទិកនៃនឺត្រុងជាមួយនឹងពេលម៉ាញេទិចមិនសូន្យនៃអាតូម (កត្តា fnm) ។ កាំនៃសកម្មភាពនៃកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរគឺតូចណាស់ (~10 -6 nm) ដូច្នេះតម្លៃនៃ fn គឺស្ទើរតែឯករាជ្យនៃθ។ លើសពីនេះទៀតកត្តា fн មិនអាស្រ័យឯកតាលើលេខអាតូម Z ហើយមិនដូច fр និង fe អាចយកតម្លៃអវិជ្ជមាន។ នៅក្នុងតម្លៃដាច់ខាត fn ~10 -12 សង់ទីម៉ែត្រ

អាំងតង់ស៊ីតេនៃការបំភាយនឺត្រុងគឺតិចជាង 100 ដងនៃវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិច។ អត្ថប្រយោជន៍នៃវិធីសាស្រ្តនេះគឺថាវាបង្ហាញពីភាពខុសគ្នារវាងអាតូមដែលមានលេខអាតូមជិតស្និទ្ធ ដែលវាពិបាកក្នុងការធ្វើដោយប្រើវិធីសាស្ត្របំប៉ោងកាំរស្មីអ៊ិច និងវិធីបំភាយអេឡិចត្រុង។ អាំងតង់ស៊ីតេ I(s) នៃការខ្ចាត់ខ្ចាយដោយគ្រីស្តាល់គឺសមាមាត្រទៅនឹងការេនៃម៉ូឌុលទំហំ៖ I(s)~|F(s)|2. មានតែម៉ូឌុល |F(s)| ប៉ុណ្ណោះដែលអាចកំណត់ដោយពិសោធន៍ ហើយដើម្បីបង្កើតអនុគមន៍ដង់ស៊ីតេខ្ចាត់ខ្ចាយ ρ(r) វាក៏ចាំបាច់ផងដែរដើម្បីដឹងពីដំណាក់កាល φ(s) សម្រាប់ s នីមួយៗ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយទ្រឹស្ដីនៃវិធីសាស្រ្តនៃការបំភាយធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានអនុគមន៍ ρ(r) ពី I(s) ដែលបានវាស់ ពោលគឺដើម្បីកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃសារធាតុ។ ក្នុងករណីនេះលទ្ធផលល្អបំផុតគឺទទួលបាននៅពេលសិក្សាគ្រីស្តាល់ 10

ការវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធកាំរស្មីអ៊ិចនៃគ្រីស្តាល់តែមួយ និងម្សៅ ការវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធកាំរស្មីអ៊ិច (XRD) គឺផ្អែកលើការសាយភាយនៃកាំរស្មីអ៊ិចឆ្លងកាត់គ្រីស្តាល់តែមួយ ហើយកើតឡើងនៅពេលមានអន្តរកម្មជាមួយគំរូនៃវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិចជាមួយនឹងរលកចម្ងាយប្រហែល 0.1 ។ nm ជាធម្មតា កាំរស្មីអ៊ិចលក្ខណៈត្រូវបានប្រើប្រាស់ ប្រភពដែលជាធម្មតាជាបំពង់កាំរស្មីអ៊ិច។ ការវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធជាធម្មតាពាក់ព័ន្ធនឹងការទទួលបានទិន្នន័យពិសោធន៍ និងដំណើរការគណិតវិទ្យារបស់ពួកគេ។ ឧបករណ៍សម្រាប់ diffraction កាំរស្មី X គឺជា diffractometer ដែលរួមមានប្រភពវិទ្យុសកម្ម goniometer ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា និងឧបករណ៍វាស់ និងត្រួតពិនិត្យ។ ដប់មួយ

ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ goniometer ត្រូវបានប្រើដើម្បីដំឡើង (ជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវប្រហែល 13 វិនាទី) ដែលជាគំរូដែលកំពុងសិក្សា និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានៅក្នុងទីតាំងដែលត្រូវការ ដើម្បីទទួលបានលំនាំការបង្វែរ។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាគឺជាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា សមាមាត្រ ឬឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក។ ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់កត់ត្រា (បន្តឬចង្អុលដោយចំណុច) អាំងតង់ស៊ីតេនៃ goniometer ការបំភាយកាំរស្មីអ៊ិច។ maxima (ការឆ្លុះបញ្ចាំង, ការឆ្លុះបញ្ចាំង) អាស្រ័យលើមុំបង្វែរ - មុំរវាងឧប្បត្តិហេតុនិងធ្នឹមដែលបង្វែរ 12

ដោយប្រើ XRD គំរូ polycrystalline និងគ្រីស្តាល់តែមួយនៃលោហធាតុ យ៉ាន់ស្ព័រ សារធាតុរ៉ែ គ្រីស្តាល់រាវ ប៉ូលីម៊ែរ ជីវប៉ូលីមឺរ និងសមាសធាតុសរីរាង្គ និងអសរីរាង្គម៉ូលេគុលទាបផ្សេងៗត្រូវបានសិក្សា។ នៅក្នុងរាងកាយពិតដែលកាំរស្មីអ៊ិចត្រូវបានដឹកនាំ មានអាតូមមួយចំនួនធំ ហើយពួកវានីមួយៗក្លាយជាប្រភពនៃរលកដែលខ្ចាត់ខ្ចាយ។ ថាមពលវិទ្យុសកម្មត្រូវបានខ្ចាត់ខ្ចាយក្នុងទិសដៅផ្សេងៗគ្នាជាមួយនឹងអាំងតង់ស៊ីតេខុសៗគ្នា។ ប្រភេទនៃការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនឹងអាស្រ័យលើប្រភេទអាតូម ចម្ងាយរវាងពួកវា ភាពញឹកញាប់នៃវិទ្យុសកម្មដែលកើតឡើង និងកត្តាមួយចំនួនទៀត។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្ររុស្ស៊ី Wulf និងឪពុក និងកូនប្រុសជនជាតិអង់គ្លេសឈ្មោះ Bregga បានផ្តល់ការបកស្រាយសាមញ្ញមួយអំពីការជ្រៀតជ្រែកនៃកាំរស្មី X នៅក្នុងគ្រីស្តាល់ ដោយពន្យល់វាដោយការឆ្លុះបញ្ចាំងពីបណ្តាញអាតូមិក។ ១៣

បន្ទះឈើគ្រីស្តាល់បីវិមាត្រអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាសំណុំគ្មានកំណត់នៃសំណុំនៃយន្តហោះអាតូមប៉ារ៉ាឡែលដែលមានចម្ងាយអន្តរផែនការ ឃ។ អនុញ្ញាតឱ្យធ្នឹមប៉ារ៉ាឡែលនៃកាំរស្មី monochromatic ដែលមានប្រវែងរលក l ធ្លាក់លើគ្រីស្តាល់នៅមុំវាលស្មៅ q ។ . កាំរស្មី​ត្រូវ​បាន​ឆ្លុះ​បញ្ចាំង​ពី​គ្រួសារ​នៃ​យន្តហោះ​ស្រប​ទៅ​នឹង​ផ្ទៃ​ដោយ​មាន​ចម្ងាយ interplanar d នៅ​មុំដូចគ្នា q ។ កាំរស្មីដែលឆ្លុះបញ្ចាំងស្របគ្នា I និង II ជ្រៀតជ្រែក ពោលគឺពួកវាពង្រឹង និងចុះខ្សោយគ្នាទៅវិញទៅមក។ ១៤

ប្រសិនបើភាពខុសគ្នានៃផ្លូវរបស់ពួកគេរវាងកាំរស្មីដែលឆ្លុះបញ្ចាំងស្របគ្នា I និង II Δ=(AB+BC)-AD គឺស្មើនឹងចំនួនគត់ n នៃប្រវែងរលក l នោះការជ្រៀតជ្រែកអតិបរិមាត្រូវបានអង្កេត។ លក្ខខណ្ឌសម្រាប់ការកើតឡើងនៃអតិបរមាបែបនេះអាចត្រូវបានសរសេរជា 2 dhklsinθ = n λ ។ ទំនាក់ទំនងនេះត្រូវបានគេហៅថាច្បាប់ Wulff-Bragg ។ ទំនាក់ទំនងនេះគឺជាផលវិបាកនៃភាពទៀងទាត់នៃបន្ទះឈើ និងមិនទាក់ទងទៅនឹងការរៀបចំអាតូមនៅក្នុងក្រឡា ឬនៅទីតាំងបន្ទះឈើនោះទេ។ ១៥

លក្ខខណ្ឌ Laue ទាំងនេះគឺជាលក្ខខណ្ឌដែលការជ្រៀតជ្រែកអតិបរិមានៃកើតឡើងនៅពេលដែលវិទ្យុសកម្មត្រូវបានរាយប៉ាយនៅកន្លែងបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់។ អនុញ្ញាតឱ្យយើងជ្រើសរើសជួរដេកនៃថ្នាំងក្នុងគ្រីស្តាល់ក្នុងទិសដៅនៃអ័ក្ស x ជាមួយនឹងចម្ងាយរវាងថ្នាំង a ។ ប្រសិនបើធ្នឹមនៃកាំរស្មី monochromatic ប៉ារ៉ាឡែលដែលមានរលក λ ត្រូវបានដឹកនាំនៅជួរបែបនេះនៅមុំបំពាន φ 0 នោះការជ្រៀតជ្រែកអតិបរមានឹងត្រូវបានគេសង្កេតឃើញតែក្នុងទិសដៅដែលការឆ្លុះបញ្ចាំងទាំងអស់ពីថ្នាំងពង្រឹងគ្នាទៅវិញទៅមក។ នេះនឹងកើតឡើងប្រសិនបើភាពខុសគ្នានៃផ្លូវរវាងធ្នឹមឧប្បត្តិហេតុនិងធ្នឹមដែលខ្ចាត់ខ្ចាយដោយថ្នាំងណាមួយនៅក្នុងស៊េរី Δ=AC-BD គឺស្មើនឹងចំនួនគត់នៃប្រវែងរលក: 16

សម្រាប់ទិសដៅមិនមែន coplanar ចំនួនបី លក្ខខណ្ឌ Laue មានទម្រង់ដែល ψ0 និង χ0 គឺជាមុំនៃឧប្បត្តិហេតុនៃកាំរស្មី X នៅលើជួរ nodal ដែលមានទីតាំងនៅតាមទិសរៀងគ្នា ហើយ k និង l គឺជាសន្ទស្សន៍ជ្រៀតជ្រែកដែលត្រូវគ្នា។ សមីការការជ្រៀតជ្រែក Laue និងច្បាប់ Wulff-Bragg 17 គឺស្មើនឹងគ្នាទៅវិញទៅមក។

ដូច្នេះ ក្នុងគ្រីស្តាល់នីមួយៗ គេអាចបែងចែកសំណុំនៃយន្តហោះដែលមានទីតាំងតាមកាលកំណត់ ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអាតូមនៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ដែលបានរៀបចំតាមលំដាប់ត្រឹមត្រូវ។ កាំរស្មីអ៊ិចជ្រាបចូលទៅក្នុងគ្រីស្តាល់ហើយត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងពីយន្តហោះនីមួយៗនៃសន្និបាតនេះ។ ជាលទ្ធផល កាំរស្មី X-rays ជាច្រើនកើតឡើង ដែលរវាងផ្លូវមានភាពខុសគ្នា។ ធ្នឹមជ្រៀតជ្រែកគ្នាទៅវិញទៅមកតាមរបៀបដែលរលកពន្លឺនៅលើក្រឡាចត្រង្គបង្វែរធម្មតារំខាននៅពេលឆ្លងកាត់រន្ធ។ នៅពេលដែលលក្ខខណ្ឌ Laue និង Wulf-Bragg ត្រូវបានបំពេញ សំណុំនីមួយៗនៃយន្តហោះដែលមានទីតាំងតាមកាលកំណត់ផ្តល់នូវប្រព័ន្ធផ្ទាល់ខ្លួនរបស់វា - maxima ។ ទីតាំងនៃចំណុចនៅលើខ្សែភាពយន្តរូបថតត្រូវបានកំណត់ទាំងស្រុងដោយចម្ងាយរវាងយន្តហោះ ឃ។ ១៨

កាំរស្មីអ៊ិចដែលមានរលក λ ឧប្បត្តិហេតុនៅមុំបំពាន q នៅលើគ្រីស្តាល់តែមួយនឹងមិនត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងទេ។ ដើម្បីឱ្យលក្ខខណ្ឌរបស់ Laue ឬច្បាប់ Wulf-Bragg ពេញចិត្ត ចាំបាច់ត្រូវជ្រើសរើសប្រវែងរលក ឬមុំនៃឧប្បត្តិហេតុ។ ដោយផ្អែកលើការជ្រើសរើសនេះ វិធីសាស្ត្រសំខាន់ៗចំនួនបីសម្រាប់ការទទួលបានលំនាំបំលាស់ត្រូវបានបង្កើតឡើង៖ - វិធីសាស្ត្រ Laue - វិធីសាស្ត្របង្វិលគ្រីស្តាល់តែមួយ - វិធីសាស្ត្រម្សៅ (Debye - Scherrer) ។ ១៩

វិធីសាស្ត្រ Laue កាំរស្មី X ដែលមិនមែនជា monochromatic (អេឡិចត្រុង ឬនឺត្រុង) ត្រូវបានតម្រង់ទៅគ្រីស្តាល់តែមួយថេរ។ គ្រីស្តាល់ "ជ្រើសរើស" ប្រវែងរលកទាំងនោះ ដែលលក្ខខណ្ឌ Wulff-Bragg ពេញចិត្ត។ កាំរស្មីដែលខ្ចាត់ខ្ចាយបង្កើតការឆ្លុះបញ្ចាំងចំណុចនៅលើខ្សែភាពយន្ត ដែលនីមួយៗមានរលកពន្លឺផ្ទាល់របស់វាពីវិសាលគមពហុក្រូម៉ាទិក។ កន្លែងនីមួយៗនៅលើ Lauegram ត្រូវគ្នាទៅនឹងយន្តហោះបន្ទះឈើជាក់លាក់មួយ។ ស៊ីមេទ្រីនៅក្នុងការរៀបចំកន្លែង 20 ឆ្លុះបញ្ចាំងពីស៊ីមេទ្រីនៃគ្រីស្តាល់។

21

វិធីសាស្ត្របង្វិលគ្រីស្តាល់តែមួយ គ្រីស្តាល់ត្រូវបានបង្វិលជុំវិញអ័ក្សដែលកាត់កែងទៅនឹងទិសដៅនៃឧបទ្ទវហេតុនៃធ្នឹម monochromatic នៃកាំរស្មី X ឬនឺត្រុង។ មានខ្សែភាពយន្តដាក់នៅជុំវិញវានៅក្នុងកាសែតរាងស៊ីឡាំង។ នៅពេលដែលគ្រីស្តាល់ត្រូវបានបង្វិល យន្តហោះអាតូមិកផ្សេងៗគ្នាកាន់កាប់ទីតាំងដែលកាំរស្មីដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីពួកវាជ្រៀតជ្រែក។ ២២

យន្តហោះស្របទៅនឹងអ័ក្សរង្វិលនឹងផ្តល់លំនាំបំលាស់គ្នាក្នុងទម្រង់ជាចំនុចដែលស្ថិតនៅតាមបណ្តោយបន្ទាត់ត្រង់ឆ្លងកាត់កណ្តាលនៃខ្សែភាពយន្ត ហើយហៅថាបន្ទាត់ស្រទាប់សូន្យនៃប្រភេទទីមួយ។ ប្លង់ដែលតម្រង់ទិស obliquely ទាក់ទងទៅនឹងអ័ក្សនៃការបង្វិលនឹងផ្តល់នូវការឆ្លុះបញ្ចាំងដែលបង្កើតជាបន្ទាត់ស្រទាប់ដែលមានទីតាំងនៅខាងលើនិងខាងក្រោមបន្ទាត់សូន្យ។ ពីចម្ងាយរវាងបន្ទាត់ស្រទាប់នៃប្រភេទទីមួយ គេអាចគណនាចម្ងាយខ្លីបំផុតរវាងអាតូមដែលមានទីតាំងនៅតាមទិសគ្រីស្តាល់ស្របទៅនឹងអ័ក្សបង្វិលនៃគ្រីស្តាល់។ មិនដូចវិធីសាស្រ្ត Laue ដែលបម្រើដើម្បីកំណត់ធាតុស៊ីមេទ្រីនៃគ្រីស្តាល់ វិធីសាស្ត្របង្វិលធ្វើឱ្យវាអាចកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធរបស់គ្រីស្តាល់ ពោលគឺដើម្បីបង្កើតរូបរាង និងរយៈពេលនៃកោសិកាឯកតា ហើយក្នុងករណីខ្លះ ដើម្បីស្វែងរក កូអរដោនេនៃអាតូមមូលដ្ឋានទាំងអស់។ ២៣

វិធីសាស្រ្តម្សៅ (Debye - Scherrer) ការសិក្សាអំពីសម្ភារៈម្សៅ (ប៉ូលីគ្រីស្តាល់លីន) នៅក្នុងវិទ្យុសកម្ម monochromatic ។ ចំនួនគ្រាប់ធញ្ញជាតិ (គ្រីស្តាល់) ជាមួយនឹងការតំរង់ទិសបំពានទាំងស្រុងគឺមានទំហំធំណាស់។ យើងអាចសន្មត់ថាពួកគេមានទិសដៅដែលអាចធ្វើបានទាំងអស់ ហើយការតំរង់ទិសទាំងអស់គឺប្រហែលស្មើគ្នា។ កាំរស្មីឧប្បត្តិហេតុត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងពីគ្រីស្តាល់ទាំងនោះដែលទាក់ទងទៅនឹងទិសដៅនៃធ្នឹមឧប្បត្តិហេតុត្រូវបានតម្រង់ទិសតាមរបៀបដែលលក្ខខណ្ឌ Wulff ពេញចិត្ត។ Bragg ។ មានវិធីពីរយ៉ាងក្នុងការកត់ត្រាគំរូឌីផេរ៉ង់ស្យែល៖ នៅលើខ្សែភាពយន្តរូបថត (វិធីសាស្ត្ររូបថត) និងការប្រើប្រាស់បញ្ជរ (វិធីសាស្ត្រឌីហ្វ្រាតូម៉ែត្រ)។ ២៤

នៅក្នុងវិធីរូបថត លំនាំបំប៉ោងនៅលើខ្សែភាពយន្តមើលទៅដូចជារង្វង់ប្រមូលផ្តុំ។ diffractometer កត់ត្រាលំនាំក្នុងទម្រង់នៃការឆ្លាស់គ្នានៃខ្សែកោងផ្ទៃខាងក្រោយ និងការជ្រៀតជ្រែកអតិបរមា។ ក្រោយមកទៀតកើតឡើងនៅមុំជាក់លាក់នៃទីតាំងនៃបញ្ជរ 2 q ។ ពីមុំបែកខ្ចាត់ខ្ចាយដែលបានវាស់វែង q ចម្ងាយអន្តរផែនការអាចត្រូវបានគណនាសម្រាប់ការបំភាយអតិបរមាណាមួយ។ 25 Fe 3 O 4 a – កាំរស្មីអ៊ិច; ខ - នឺត្រុង។

សំណាក Polycrystalline ត្រូវបានទទួលជាលទ្ធផលនៃការ sintering ពីដីសារធាតុគ្រីស្តាល់ទៅជាម្សៅ។ គំរូដែលផលិតតាមរបៀបនេះត្រូវបានដាក់នៅលើអ័ក្សរបស់កាមេរ៉ា ដែលនៅលើជញ្ជាំងចំហៀងដែលខ្សែភាពយន្តថតរូបត្រូវបានដាក់។ នៅពេលដែលគំរូ polycrystalline ត្រូវបាន irradiated ជាមួយកាំរស្មី X-ray monochromatic, កោណទិសដៅលេចឡើងដោយសារតែការតំរង់ទិសចៃដន្យនៃយន្តហោះគ្រីស្តាល់នៃសមាសភាគផ្សេងគ្នារបស់វា។ លំនាំនៃការសាយភាយ (Debyegram) មានរូបរាងនៃចិញ្ចៀនឬឆ្នូត។ ការវិភាគរបស់វាអនុញ្ញាតឱ្យយើងកំណត់ធាតុសំខាន់ៗនៃរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់។ ២៦

សំណុំ dhkl ត្រូវបានគេហៅថាលិខិតឆ្លងដែនគ្រីស្តាល់។ ព័ត៌មានអំពីចម្ងាយ interplanar នៃគ្រីស្តាល់ផ្សេងៗត្រូវបានបង្ហាញជាទម្រង់មូលដ្ឋានទិន្នន័យ៖ JCPD, MINCRYST ។ ដោយដឹងពីការពិសោធន៍សម្រាប់គំរូដែលបានផ្តល់ឱ្យតម្លៃនៃចម្ងាយ interplanar dhkl និងតម្លៃនៃអាំងតង់ស៊ីតេនៃការឆ្លុះបញ្ចាំងដែលទាក់ទង Irel វាអាចទៅរួចក្នុងករណីជាច្រើនដើម្បីបង្កើតប្រភេទសារធាតុឬដំណាក់កាលរបស់វា។ បន្ទាប់ពីទទួលបានលំនាំនៃការបំភាយ ការសន្មត់មួយត្រូវបានធ្វើឡើងអំពីប្រភេទនៃរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ សន្ទស្សន៍នៃការឆ្លុះបញ្ចាំងលទ្ធផលត្រូវបានកំណត់ វិមាត្រនៃក្រឡាឯកតាត្រូវបានកំណត់ ប្រសិនបើសមាសធាតុគីមី និងដង់ស៊ីតេនៃសម្ភារៈត្រូវបានដឹង ចំនួននៃ អាតូមនៅក្នុងកោសិកាឯកតាត្រូវបានគណនា។ ដោយផ្អែកលើអាំងតង់ស៊ីតេអាំងតេក្រាលនៃបន្ទាត់បង្វែរ ទីតាំងនៃអាតូមក្នុងក្រឡាឯកតាអាចត្រូវបានកំណត់។ ២៧

ក្នុងករណីសំណាក polycrystalline រចនាសម្ព័ន្ធត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការសាកល្បង និងកំហុស៖ ព័ត៌មានលម្អិតដែលមិនស្គាល់ពីមុនត្រូវបានបន្ថែមទៅក្របខ័ណ្ឌដែលគេស្គាល់ពីមុន ឬសន្មត់នៃរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមិក (ឧទាហរណ៍ មានតែអាតូម "ធ្ងន់") ហើយអាំងតង់ស៊ីតេនៃអតិបរិមាគឺ គណនា ដែលត្រូវបានប្រៀបធៀបជាមួយនឹងតម្លៃដែលទទួលបានដោយពិសោធន៍។ ដោយប្រើ XRD គំរូ polycrystalline និងគ្រីស្តាល់តែមួយនៃលោហធាតុ យ៉ាន់ស្ព័រ សារធាតុរ៉ែ គ្រីស្តាល់រាវ ប៉ូលីម៊ែរ ជីវប៉ូលីមឺរ និងសមាសធាតុសរីរាង្គ និងអសរីរាង្គម៉ូលេគុលទាបផ្សេងៗត្រូវបានសិក្សា។ ២៨

នៅពេលសិក្សាគ្រីស្តាល់តែមួយ (ភាគច្រើនជាទម្រង់បាល់ដែលមានអង្កត់ផ្ចិត 0.1-0.3 mm) ដំណាក់កាលដំបូងក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធគឺការបង្កើតលិបិក្រម ពោលគឺការបង្កើតសន្ទស្សន៍ (h k l) នៃការឆ្លុះបញ្ចាំងទាំងអស់ដែលបានសង្កេតនៅក្នុងលំនាំបំភាយ។ នៃគ្រីស្តាល់ដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ ដំណើរការធ្វើលិបិក្រមគឺផ្អែកលើការពិតដែលថាតម្លៃនៃចម្ងាយ interplanar dhkl ត្រូវបានទាក់ទងទៅនឹងតម្លៃនៃរយៈពេល (a, b, c) និងមុំ (α, β, γ) នៃក្រឡាឯកតាដោយល្អ។ - ទំនាក់ទំនងដែលបានកំណត់ (ទម្រង់បួនជ្រុង) ។ បន្ទាប់ពីការធ្វើលិបិក្រម រយៈពេលនៃក្រឡាឯកតាត្រូវបានកំណត់។ ដោយផ្អែកលើអវត្តមានជាទៀងទាត់នៃការឆ្លុះបញ្ចាំងមួយចំនួនក្រុមអវកាសនៃស៊ីមេទ្រីនៃគ្រីស្តាល់ត្រូវបានវិនិច្ឆ័យ។ . ២៩

ការចង្អុលបង្ហាញពីលំនាំនៃការសាយភាយ និងកំណត់រយៈពេលនៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ គឺជាដំណាក់កាលដំបូងនៃការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមិកនៃគ្រីស្តាល់ ពោលគឺការស្វែងរកការរៀបចំដែលទាក់ទងនៃអាតូមនៅក្នុងកោសិកាឯកតា ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអាតូមគឺផ្អែកលើការវិភាគនៃអាំងតង់ស៊ីតេ អតិបរមានៃគម្លាត។ អាំងតង់ស៊ីតេនៃការឆ្លុះបញ្ចាំង I (h k l) គឺសមាមាត្រទៅនឹងម៉ូឌុលការ៉េនៃទំហំរចនាសម្ព័ន្ធ F (h k l) ដែលតម្លៃត្រូវបានកំណត់ដោយកូអរដោនេនៃអាតូមនៅក្នុងក្រឡាគ្រីស្តាល់។ តម្លៃដាច់ខាតនៃទំហំរចនាសម្ព័ន្ធ F (h k l) ត្រូវបានគណនាពីអាំងតង់ស៊ីតេនៃការឆ្លុះបញ្ចាំង។ ការវិភាគនៃទំហំរចនាសម្ព័ន្ធអនុញ្ញាតឱ្យយើងកំណត់ប្រភេទទី 30 នៃបន្ទះឈើ Bravais ។

អាំងតង់ស៊ីតេនៃកាំរស្មីបំលាស់ទី I(h k l) គឺទាក់ទងទៅនឹងកូអរដោណេនៃអាតូម xj, yj, zj ក្នុងកោសិកាឯកតាដោយទំនាក់ទំនង៖ ដែល F(h k l) គឺជាមេគុណ Fourier ដែលក្នុងការបែងចែកកាំរស្មីអ៊ិចត្រូវបានគេហៅថារចនាសម្ព័ន្ធ។ អំព្លីទីត, K គឺជាមេគុណសមាមាត្រ, φ(h k l) គឺជាដំណាក់កាលដំបូងនៃធ្នឹមរំសាយ, fj គឺជាកត្តាខ្ចាត់ខ្ចាយអាតូមនៃអាតូម jth; h, k, l - ចំនួនគត់កំណត់លក្ខណៈទីតាំងនៃមុខនិងយន្តហោះអាតូមិកដែលត្រូវគ្នានៅក្នុងគ្រីស្តាល់ (សន្ទស្សន៍កាំរស្មីឌីផេរ៉ង់ស្យែល); N គឺជាចំនួនអាតូមសរុបនៅក្នុងកោសិកាឯកតា។ i=√-1។ ៣១

តម្លៃ |F(h k l)| អាចត្រូវបានគណនាដោយផ្ទាល់ពី I (h k l) ប៉ុន្តែតម្លៃ φ (h k l) នៅតែមិនស្គាល់ (បញ្ហានៃដំណាក់កាលដំបូង) ។ ដំណាក់កាលនៃទំហំរចនាសម្ព័ន្ធ (ពោលគឺការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលនៃរលកឆ្លុះបញ្ចាំងទាក់ទងទៅនឹងរលកឧប្បត្តិហេតុ) ក្នុងករណីទូទៅមិនអាចកំណត់ដោយផ្ទាល់ពីការពិសោធន៍បានទេ។ មានវិធីសាស្រ្តក្នុងការដោះស្រាយបញ្ហានៃដំណាក់កាលដំបូង៖ - វិធីសាស្ត្ររបស់ Patterson ប្រើនៅពេល deciphering រចនាសម្ព័ន្ធនៃសមាសធាតុដែលមាន រួមជាមួយនឹងពន្លឺ (H, C, N, O) អាតូមដែកធ្ងន់ កូអរដោណេដែលត្រូវបានកំណត់ជាមុនសិន។ . កូអរដោនេនៃអាតូមពន្លឺនៅក្នុងកោសិកាឯកតាត្រូវបានកំណត់ដោយការគណនាការចែកចាយដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងρ(x, y, z) ។ ៣២

អនុគមន៍ដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងត្រូវបានតំណាងជាស៊េរី Fourier ρ(x, y, z): ដែល h, k, l គឺជាសន្ទស្សន៍នៃយន្តហោះឆ្លុះបញ្ចាំង Fhkl = |Fhkl|exp គឺជាទំហំរចនាសម្ព័ន្ធដែលត្រូវគ្នានៃវិទ្យុសកម្មដែលខ្ចាត់ខ្ចាយ, φhkl គឺជាដំណាក់កាលរបស់វា។ ដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងគឺជាដង់ស៊ីតេប្រូបាប៊ីលីតេនៃការចែកចាយអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមម៉ូលេគុលគ្រីស្តាល់។ ដើម្បីបង្កើតអនុគមន៍ ρ(x, y, z) បរិមាណដែលបានកំណត់ដោយពិសោធន៍ |Fhkl|។ ដំណើរការទិន្នន័យពិសោធន៍ធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធឡើងវិញក្នុងទម្រង់នៃផែនទីចែកចាយដង់ស៊ីតេខ្ចាត់ខ្ចាយ។ ទីតាំងនៃអតិបរិមានៃអនុគមន៍ ρ(x, y, z) ត្រូវបានកំណត់អត្តសញ្ញាណជាមួយនឹងទីតាំងនៃអាតូម ហើយរូបរាងរបស់អតិបរិមាត្រូវបានប្រើដើម្បីវិនិច្ឆ័យការរំញ័រកំដៅនៃអាតូមចំនួន 33 ។

បន្ទាប់ពីកំណត់លក្ខណៈទូទៅនៃរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ វាត្រូវបានកែលម្អដោយបន្តបន្ទាប់គ្នានូវតម្លៃប្រហាក់ប្រហែលនៃទំហំរចនាសម្ព័ន្ធដែលបានគណនាតាមទ្រឹស្តីទៅនឹងតម្លៃដែលបានកំណត់ដោយពិសោធន៍។ នៅក្នុងវិធីនេះ, ជាពិសេស, កូអរដោនេនៃអាតូម (xj, yj, zj) និងថេរនៃរំញ័រកម្ដៅរបស់ពួកគេត្រូវបានបញ្ជាក់។ លក្ខណៈវិនិច្ឆ័យសម្រាប់ការកំណត់ត្រឹមត្រូវនៃរចនាសម្ព័ន្ធគឺកត្តា divergence R. R = 0.05: 0.04 រចនាសម្ព័ន្ធត្រូវបានកំណត់ជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវល្អ R ≤ 0.02 - ភាពជាក់លាក់។ ៣៤

រចនាសម្ព័ន្ធអាតូមត្រូវបានតំណាងជាសំណុំនៃកូអរដោនេអាតូមិក និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃរំញ័រកម្ដៅរបស់វា។ ពីទិន្នន័យទាំងនេះ ចម្ងាយអន្តរអាតូមិក និងមុំវ៉ាឡង់អាចត្រូវបានគណនាដោយមានកំហុស 10 -3 - 10 -4 nm និង 0.2 -2° រៀងគ្នា។ នេះធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើតសមាសធាតុគីមីរបស់គ្រីស្តាល់បានកាន់តែត្រឹមត្រូវ ប្រភេទនៃការជំនួសអ៊ីសូម៉ូហ្វីកដែលអាចធ្វើបាន (ភាពជឿជាក់ និងភាពត្រឹមត្រូវក្នុងករណីនេះអាស្រ័យលើចំនួនអាតូមិកនៃធាតុ) ធម្មជាតិនៃរំញ័រកម្ដៅនៃអាតូម។ល។ 35

សូមអរគុណចំពោះដំណើរការជាក់លាក់នៃទិន្នន័យពិសោធន៍ វាអាចសិក្សាពីការបែងចែកដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងរវាងអាតូម។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះបង្កើតមុខងារដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងខូចទ្រង់ទ្រាយដែលពិពណ៌នាអំពីការចែកចាយឡើងវិញនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមកំឡុងពេលបង្កើតចំណងគីមីរវាងពួកវា។ ការវិភាគនៃមុខងារដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងខូចទ្រង់ទ្រាយ ធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើតកម្រិតនៃការផ្ទេរបន្ទុក ចំណង covalency ការរៀបចំលំហនៃគូអេឡិចត្រុងឯកកោ។ល។ 36

វិធីសាស្រ្តនៃការវិភាគកាំរស្មីអ៊ិច (XRD) អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកបង្កើត: - គំរូស្តេរ៉េអូគីមីនិងគ្រីស្តាល់នៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃសមាសធាតុគីមីនៃថ្នាក់ផ្សេងៗ - ការជាប់ទាក់ទងគ្នារវាងលក្ខណៈរចនាសម្ព័ន្ធនៃសារធាតុនិងលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវិទ្យារបស់វា - ទទួលបានទិន្នន័យដំបូងសម្រាប់ ការអភិវឌ្ឍន៍ស៊ីជម្រៅនៃទ្រឹស្តីនៃចំណងគីមី និងការសិក្សាអំពីប្រតិកម្មគីមី - វិភាគរំញ័រកំដៅនៃអាតូមនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ - សិក្សាការបែងចែកដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងនៅក្នុងគ្រីស្តាល់។ ៣៧

អេឡិចត្រុង ការសិក្សាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមនៃគ្រីស្តាល់ក៏អាចត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើវិធីសាស្រ្តដោយផ្អែកលើការបំភាយអេឡិចត្រុង។ ការបំភាយអេឡិចត្រុងជាវិធីសាស្រ្តសម្រាប់សិក្សារចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់មានលក្ខណៈពិសេសដូចខាងក្រោមៈ 1) អន្តរកម្មនៃសារធាតុជាមួយអេឡិចត្រុងគឺខ្លាំងជាងជាមួយកាំរស្មីអ៊ិចដូច្នេះការសាយភាយកើតឡើងនៅក្នុងស្រទាប់ស្តើង 1-100 nm ក្រាស់; 2) fе អាស្រ័យលើចំនួនអាតូមតិចជាង fр ដែលធ្វើឱ្យវាកាន់តែងាយស្រួលក្នុងការកំណត់ទីតាំងនៃអាតូមពន្លឺនៅក្នុងវត្តមានរបស់ធ្ងន់; 3) ដោយសារតែការពិតដែលថារលកនៃអេឡិចត្រុងលឿនដែលប្រើជាទូទៅជាមួយនឹងថាមពល 50 -300 kOe ។ B គឺប្រហែល 5.10 -3 nm ការបកស្រាយធរណីមាត្រនៃគំរូបំភាយអេឡិចត្រុងគឺសាមញ្ញជាង។ ៣៨

ការសាយភាយអេឡិចត្រុងតាមរចនាសម្ព័ន្ធត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយដើម្បីសិក្សាវត្ថុដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយល្អ ក៏ដូចជាសិក្សាប្រភេទផ្សេងៗនៃវាយនភាព (រ៉ែដីឥដ្ឋ ខ្សែភាពយន្ត semiconductor ។ល។)។ ការបំភាយអេឡិចត្រុងថាមពលទាប (10 -300 e.V, λ 0.10.4 nm) គឺជាវិធីសាស្រ្តដ៏មានប្រសិទ្ធភាពមួយសម្រាប់សិក្សាផ្ទៃគ្រីស្តាល់៖ ការរៀបចំអាតូម ធម្មជាតិនៃរំញ័រកម្ដៅ។ល។ វិធីសាស្ត្រសំខាន់គឺវិធីសាស្ត្របញ្ជូន ដែលប្រើ ការបង្វែរអេឡិចត្រុងថាមពលខ្ពស់ (50 -300 ke. V ដែលត្រូវគ្នានឹងរលកចម្ងាយប្រហែល 5 -10 -3 nm) ។ ៣៩

ការបង្វែរអេឡិចត្រុងត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងឧបករណ៍បំលែងអេឡិចត្រុងពិសេស ដែលក្នុងនោះចន្លោះប្រហោងនៃ 105 -10 -6 Pa ត្រូវបានរក្សាទុក ជាមួយនឹងពេលវេលានៃការប៉ះពាល់ប្រហែល 1 វិនាទី ឬនៅក្នុងមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងបញ្ជូន។ គំរូសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវត្រូវបានរៀបចំក្នុងទម្រង់ជាខ្សែភាពយន្តស្តើងដែលមានកម្រាស់ 10-50 nm ដោយការដាក់សារធាតុគ្រីស្តាល់ពីដំណោះស្រាយ ឬការព្យួរ ឬដោយការទទួលបានខ្សែភាពយន្តដោយការបូមធូលី។ គំរូគឺជាគ្រីស្តាល់តែមួយ mosaic វាយនភាព ឬ polycrystal ។ គំរូនៃការបំភាយ - លំនាំនៃការបំភាយអេឡិចត្រុង - កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការឆ្លងកាត់នៃធ្នឹម monochromatic ដំបូងនៃអេឡិចត្រុងតាមរយៈគំរូមួយហើយជាសំណុំនៃចំនុចបំបែរតាមលំដាប់ - ការឆ្លុះបញ្ចាំងដែលត្រូវបានកំណត់ដោយការរៀបចំអាតូមនៅក្នុងវត្ថុដែលកំពុងសិក្សា។ . ៤០

ការឆ្លុះបញ្ចាំងត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយចម្ងាយ interplanar d hkl ក្នុងគ្រីស្តាល់ និងអាំងតង់ស៊ីតេ I hkl ដែល h, k និង l គឺជាសន្ទស្សន៍ Miller ។ កោសិកាឯកតានៃគ្រីស្តាល់ត្រូវបានកំណត់ដោយទំហំ និងទីតាំងនៃការឆ្លុះបញ្ចាំង។ ដោយប្រើទិន្នន័យអំពីអាំងតង់ស៊ីតេនៃការឆ្លុះបញ្ចាំង វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអាតូមិចនៃគ្រីស្តាល់។ វិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការគណនារចនាសម្ព័ន្ធអាតូមគឺជិតស្និទ្ធនឹងអ្នកដែលប្រើក្នុងការវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធកាំរស្មីអ៊ិច។ ការគណនាជាធម្មតាត្រូវបានអនុវត្តនៅលើកុំព្យូទ័រ ធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបង្កើតកូអរដោនេនៃអាតូម ចម្ងាយរវាងពួកវា។ រវាងដំណាក់កាលដែលកំពុងលេចឡើង 41 - ដើម្បីសិក្សាពហុនិយម។

ការបំភាយអេឡិចត្រុងត្រូវបានប្រើដើម្បីសិក្សារចនាសម្ព័ន្ធនៃគ្រីស្តាល់អ៊ីយ៉ុង គ្រីស្តាល់អ៊ីដ្រូសែន អុកស៊ីដ កាបូន និងនីត្រាតនៃលោហធាតុ សមាសធាតុ semiconductor សារធាតុសរីរាង្គ ប៉ូលីម៊ែរ ប្រូតេអ៊ីន សារធាតុរ៉ែផ្សេងៗ (ជាពិសេសស៊ីលីតស្រទាប់) ។ល។ នៅពេលសិក្សាគំរូដ៏ធំ ការបង្វែរអេឡិចត្រុងដោយការឆ្លុះបញ្ចាំងត្រូវបានប្រើនៅពេលដែលឧបទ្ទវហេតុមួយដែលធ្នឹមហាក់ដូចជារអិលលើផ្ទៃនៃគំរូដោយជ្រាបចូលទៅក្នុងជម្រៅ 5-50 nm ។ គំរូនៃការបង្វែរក្នុងករណីនេះឆ្លុះបញ្ចាំងពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃផ្ទៃ។ វិធីនេះអ្នកអាចសិក្សាបាតុភូត adsorption, epitaxy, ដំណើរការអុកស៊ីតកម្ម។ល។ 42

ប្រសិនបើគ្រីស្តាល់មានរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមជិតនឹងឧត្តមគតិ ហើយការបំភាយដោយការបញ្ជូន ឬការឆ្លុះបញ្ចាំងកើតឡើងនៅជម្រៅ ~ 50 nm ឬច្រើនជាងនេះ នោះលំនាំនៃការបំភាយត្រូវបានទទួល ដោយផ្អែកលើការសន្និដ្ឋានដែលអាចទាញបានអំពីភាពល្អឥតខ្ចោះនៃរចនាសម្ព័ន្ធ។ នៅពេលប្រើអេឡិចត្រុងថាមពលទាប (10300 e.V) ការជ្រៀតចូលទៅក្នុងជម្រៅត្រឹមតែ 1-2 ស្រទាប់អាតូម។ ដោយផ្អែកលើអាំងតង់ស៊ីតេនៃធ្នឹមដែលឆ្លុះបញ្ចាំងរចនាសម្ព័ន្ធនៃបន្ទះអាតូមិចនៃគ្រីស្តាល់អាចត្រូវបានកំណត់។ វិធីសាស្រ្តនេះបានបង្កើតភាពខុសគ្នានៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធផ្ទៃនៃគ្រីស្តាល់ Ge, Si និង Ga ។ ដូចជា Mo, Au និងអ្នកផ្សេងទៀតនៅលើរចនាសម្ព័ន្ធខាងក្នុង ពោលគឺវត្តមាននៃរចនាសម្ព័ន្ធផ្ទៃ។ ដូច្នេះឧទាហរណ៍សម្រាប់ Si នៅលើមុខ (111) រចនាសម្ព័ន្ធមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលតំណាងឱ្យ 7 x 7 ពោលគឺរយៈពេលនៃបន្ទះឈើលើផ្ទៃក្នុងករណីនេះលើសពីរយៈពេលនៃរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមិចខាងក្នុង 7 ដង។ ៤៣

មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុង ជារឿយៗមានការបង្វែរអេឡិចត្រុងជាមួយមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យរូបភាពដោយផ្ទាល់នៃបន្ទះអាតូមិកនៃគ្រីស្តាល់។ រូបភាពនៃវត្ថុត្រូវបានបង្កើតឡើងវិញពីលំនាំការបង្វែរ និងធ្វើឱ្យវាអាចសិក្សារចនាសម្ព័ន្ធនៃគ្រីស្តាល់ជាមួយនឹងដំណោះស្រាយ 0.2 -0.5 nm ។ មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងគឺជាសំណុំនៃវិធីសាស្រ្តស៊ើបអង្កេតអេឡិចត្រុងសម្រាប់សិក្សារចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូនៃសារធាតុរឹង សមាសភាពមូលដ្ឋាន និងមីក្រូវាល (អគ្គិសនី ម៉ាញេទិច។ល។)។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងត្រូវបានប្រើ - ឧបករណ៍ដែលប្រើធ្នឹមអេឡិចត្រុងដើម្បីទទួលបានរូបភាពពង្រីក។ ៤៤

មានទិសដៅសំខាន់ពីរនៃមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុង: ការបញ្ជូន (ការបញ្ជូន) និង raster (ស្កែន) ។ ពួកគេផ្តល់ព័ត៌មានខុសៗគ្នាប្រកបដោយគុណភាពអំពីវត្ថុនៃការសិក្សា ហើយត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ជាមួយគ្នា។ នៅក្នុងមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុង ធ្នឹមអេឡិចត្រុងគឺជាធ្នឹមដឹកនាំនៃអេឡិចត្រុងបង្កើនល្បឿន ដែលប្រើសម្រាប់បំភ្លឺគំរូ ឬបញ្ចេញកាំរស្មីបន្ទាប់បន្សំនៅក្នុងពួកវា (ឧទាហរណ៍ កាំរស្មីអ៊ិច)។ វ៉ុលបង្កើនល្បឿនត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាងអេឡិចត្រូតនៃកាំភ្លើងអេឡិចត្រុងដែលកំណត់ថាមពល kinetic នៃធ្នឹមអេឡិចត្រុង។ ចម្ងាយតូចបំផុតរវាងធាតុមីក្រូរចនាសម្ព័ន្ធពីរដែលអាចមើលឃើញដោយឡែកពីគ្នាក្នុងរូបភាពត្រូវបានគេហៅថាគុណភាពបង្ហាញ។ វាអាស្រ័យលើលក្ខណៈនៃមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុង របៀបប្រតិបត្តិការ និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃគំរូ។ ៤៥

មីក្រូទស្សន៍បញ្ជូនត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងបញ្ជូន (បញ្ជូន) ដែលក្នុងនោះវត្ថុស្តើងមួយត្រូវបានបំភ្លឺដោយធ្នឹមនៃអេឡិចត្រុងបង្កើនល្បឿនដែលមានថាមពល 50-200 kOe ។ ខ. អេឡិចត្រុង ដែលផ្លាតដោយអាតូមរបស់វត្ថុនៅមុំតូច ហើយឆ្លងកាត់វាដោយការបាត់បង់ថាមពលតិចតួច ចូលទៅក្នុងប្រព័ន្ធនៃកញ្ចក់ម៉ាញេទិក ដែលបង្កើតជារូបភាពភ្លឺនៃរចនាសម្ព័ន្ធខាងក្នុងនៅលើអេក្រង់ luminescent (និងនៅលើខ្សែភាពយន្តរូបថត ) ៤៦

រូបភាពភ្លឺគឺជារូបភាពពង្រីកនៃរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូដែលបង្កើតឡើងដោយអេឡិចត្រុងឆ្លងកាត់វត្ថុដែលមានការបាត់បង់ថាមពលទាប។ រចនាសម្ព័ន្ធនេះត្រូវបានបង្ហាញនៅលើអេក្រង់បំពង់កាំរស្មី cathode ជាបន្ទាត់ងងឹត និងចំណុចនៅលើផ្ទៃខាងក្រោយស្រាល។ ក្នុងករណីនេះវាអាចទៅរួចដើម្បីសម្រេចបាននូវដំណោះស្រាយនៃលំដាប់នៃ 0.1 nm (ការកើនឡើងរហូតដល់ 1.5 x 106 ដង) ។ ការបញ្ជូនមីក្រូទស្សន៍ក៏ផ្តល់នូវគំរូបំលាស់ទី (អេឡិចត្រូណូក្រាម) ដែលធ្វើឱ្យវាអាចវិនិច្ឆ័យរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់នៃវត្ថុ និងវាស់វែងបានត្រឹមត្រូវនូវប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់។ រួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹងការសង្កេតដោយផ្ទាល់នៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់នៅក្នុងមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងបញ្ជូនដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ វិធីសាស្ត្រនេះគឺជាមធ្យោបាយសំខាន់មួយក្នុងការសិក្សាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធជ្រុលនៃសារធាតុរឹង។

នៅក្នុងការបំភាយមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុង វិធីសាស្ត្រពិសេសផ្សេងទៀតត្រូវបានប្រើប្រាស់ ដូចជាវិធីសាស្ត្រនៃធ្នឹម convergent និង nanodiffraction ធ្នឹមស្តើង។ ក្នុងករណីទី 1 គំរូនៃការបង្វែរត្រូវបានទទួលដែលពីស៊ីមេទ្រី (ក្រុមអវកាស) នៃគ្រីស្តាល់ដែលកំពុងសិក្សាអាចត្រូវបានកំណត់។ វិធីសាស្រ្តទីពីរធ្វើឱ្យវាអាចសិក្សាគ្រីស្តាល់តូចបំផុត (nm ជាច្រើន) ។ មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កែន ៤៨

សេចក្តីផ្តើម

វិធីសាស្រ្តពិសោធន៍

1 កាំរស្មីអ៊ិចអេឡិចត្រុង spectroscopy

1.2 វិសាលគមអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ

1.3 វិធីសាស្រ្តនៃការបង្វែរ

វិធីសាស្រ្តទ្រឹស្តី

1 វិធីសាស្រ្តពាក់កណ្តាលអាណាចក្រ

2 វិធីសាស្រ្តមិនឆ្លង

3 វិធីសាស្រ្តមេកានិច Quantum

4 វិធីសាស្រ្ត Hückel

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

បញ្ជីប្រភពដែលបានប្រើ

ការណែនាំ

នៅក្នុងគីមីវិទ្យាសរីរាង្គសម័យទំនើប វិធីសាស្រ្តស្រាវជ្រាវរាងកាយផ្សេងៗមានសារៈសំខាន់ណាស់។ ពួកគេអាចត្រូវបានបែងចែកជាពីរក្រុម។ ក្រុមទី 1 រួមមានវិធីសាស្រ្តដែលធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានព័ត៌មានផ្សេងៗអំពីរចនាសម្ព័ន្ធ និងលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តនៃសារធាតុដោយមិនធ្វើការផ្លាស់ប្តូរគីមីណាមួយនៅក្នុងវា។ ក្នុងចំណោមវិធីសាស្រ្តក្នុងក្រុមនេះ ប្រហែលជាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតគឺ spectroscopy នៅក្នុងជួរដ៏ធំទូលាយនៃតំបន់វិសាលគម - ពីកាំរស្មីអ៊ិចមិនរឹងពេករហូតដល់រលកវិទ្យុនៃរលកចម្ងាយមិនវែង។ ក្រុមទីពីររួមមានវិធីសាស្រ្តដែលប្រើឥទ្ធិពលរាងកាយដែលបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរគីមីនៅក្នុងម៉ូលេគុល។ ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ វត្ថុថ្មីត្រូវបានបន្ថែមទៅមធ្យោបាយរូបវន្តដែលគេស្គាល់ថាធ្លាប់ប្រើពីមុន ដែលមានឥទ្ធិពលលើប្រតិកម្មនៃម៉ូលេគុលមួយ។ ក្នុងចំណោមពួកគេ ឥទ្ធិពលនៃកាំរស្មីអ៊ិចរឹង និងលំហូរនៃភាគល្អិតថាមពលខ្ពស់ដែលផលិតនៅក្នុងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរមានសារៈសំខាន់ជាពិសេស។

គោលបំណងនៃការងារវគ្គសិក្សានេះគឺដើម្បីសិក្សាអំពីវិធីសាស្រ្តសម្រាប់សិក្សារចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុល។

គោលបំណងនៃមេរៀន៖

ស្វែងយល់ពីប្រភេទនៃវិធីសាស្រ្ត និងសិក្សាពួកវា។

1. វិធីសាស្រ្តពិសោធន៍

1.1 កាំរស្មីអ៊ិចអេឡិចត្រុង spectroscopy

រូបភាពទី 1 - ដ្យាក្រាមឧបករណ៍វាស់ស្ទង់អេឡិចត្រូនិចៈ 1- ប្រភពវិទ្យុសកម្ម; 2- គំរូ; 3- អ្នកវិភាគ; 4- ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា; 5- អេក្រង់សម្រាប់ការពារប្រឆាំងនឹងដែនម៉ាញេទិក

រូបភាពទី 2 - កាំរស្មីអ៊ិចអេឡិចត្រុងនៃ Cls ethyl trifluoroacetate

XPS ធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីសិក្សាធាតុទាំងអស់លើកលែងតែ H នៅពេលដែលមាតិការបស់ពួកគេនៅក្នុងគំរូគឺ ~ 10 -5 ក្រាម (ដែនកំណត់ការរកឃើញនៃធាតុដែលប្រើ XPS គឺ 10 -7 -10 -9 ក្រាម) ។ មាតិកាដែលទាក់ទងនៃធាតុមួយអាចជាប្រភាគនៃភាគរយ។ គំរូអាចជារឹង រាវ ឬឧស្ម័ន។ តម្លៃនៃអេឡិចត្រុង<#"606051.files/image003.gif">

រូបមន្តដូចគ្នានេះត្រូវបានប្រើដើម្បីគណនាកត្តាអាតូម ដែលពិពណ៌នាអំពីការបែងចែកដង់ស៊ីតេខ្ចាត់ខ្ចាយនៅខាងក្នុងអាតូម។ តម្លៃកត្តាអាតូមគឺជាក់លាក់សម្រាប់ប្រភេទវិទ្យុសកម្មនីមួយៗ។ កាំរស្មីអ៊ិចត្រូវបានខ្ចាត់ខ្ចាយដោយសំបកអេឡិចត្រុងនៃអាតូម។ កត្តាអាតូមដែលត្រូវគ្នាគឺមានចំនួនស្មើនឹងចំនួនអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូម ប្រសិនបើបង្ហាញក្នុងនាមឯកតាអេឡិចត្រូនិច ពោលគឺនៅក្នុងឯកតាដែលទាក់ទងនៃទំហំនៃការខ្ចាត់ខ្ចាយកាំរស្មីអ៊ិចដោយអេឡិចត្រុងសេរីមួយ។ ការខ្ចាត់ខ្ចាយអេឡិចត្រុងត្រូវបានកំណត់ដោយសក្តានុពលអេឡិចត្រុងនៃអាតូម។ កត្តាអាតូមសម្រាប់អេឡិចត្រុងគឺទាក់ទងដោយទំនាក់ទំនង៖

ស្រាវជ្រាវម៉ូលេគុល spectroscopy diffraction quantum

រូបភាពទី 2 - ការពឹងផ្អែកនៃតម្លៃដាច់ខាតនៃកត្តាអាតូមិកនៃកាំរស្មីអ៊ិច (1) អេឡិចត្រុង (2) និងនឺត្រុង (3) នៅលើមុំខ្ចាត់ខ្ចាយ

រូបភាពទី 3 - ការពឹងផ្អែកដែលទាក់ទងនៃកត្តាអាតូមិកមុំមធ្យមនៃកាំរស្មីអ៊ិច (បន្ទាត់រឹង) អេឡិចត្រុង (បន្ទាត់ដាច់ ៗ) និងនឺត្រុងនៅលើលេខអាតូម Z

ការគណនាត្រឹមត្រូវពិចារណាពីគម្លាតនៃការចែកចាយដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុង ឬសក្តានុពលនៃអាតូមពីស៊ីមេទ្រីស្វ៊ែរ និងកត្តាសីតុណ្ហភាពអាតូម ដែលគិតគូរពីឥទ្ធិពលនៃរំញ័រកម្ដៅនៃអាតូមលើការខ្ចាត់ខ្ចាយ។ សម្រាប់វិទ្យុសកម្ម បន្ថែមពីលើការខ្ចាត់ខ្ចាយនៅលើសំបកអេឡិចត្រុងនៃអាតូម ការខ្ចាត់ខ្ចាយដោយសំឡេងនៅលើស្នូលអាចដើរតួនាទីមួយ។ កត្តាខ្ចាត់ខ្ចាយ f m អាស្រ័យលើវ៉ិចទ័ររលក និងវ៉ិចទ័រប៉ូលនៃឧប្បត្តិហេតុ និងរលកដែលខ្ចាត់ខ្ចាយ។ អាំងតង់ស៊ីតេ I(s) នៃការខ្ចាត់ខ្ចាយដោយវត្ថុមួយគឺសមាមាត្រទៅនឹងការេនៃទំហំ៖ I(s)~|F(s)| ២. មានតែម៉ូឌុល |F(s)| ប៉ុណ្ណោះដែលអាចកំណត់ដោយពិសោធន៍ ហើយដើម្បីបង្កើតមុខងារដង់ស៊ីតេខ្ចាត់ខ្ចាយ (r) វាក៏ចាំបាច់ផងដែរដើម្បីដឹងពីដំណាក់កាល (s) សម្រាប់ s នីមួយៗ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយទ្រឹស្ដីនៃវិធីសាស្រ្តនៃការបំភាយធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានអនុគមន៍ (r) ពីការវាស់វែង I (s) ពោលគឺដើម្បីកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃសារធាតុ។ ក្នុងករណីនេះលទ្ធផលល្អបំផុតត្រូវបានទទួលនៅពេលសិក្សាគ្រីស្តាល់។ ការវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធ . គ្រីស្តាល់តែមួយគឺជាប្រព័ន្ធបញ្ជាយ៉ាងតឹងរ៉ឹង ដូច្នេះក្នុងអំឡុងពេលនៃការសាយភាយ មានតែធ្នឹមដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលវ៉ិចទ័រខ្ចាត់ខ្ចាយគឺស្មើនឹងវ៉ិចទ័របន្ទះឈើទៅវិញទៅមក។

ដើម្បីសាងសង់អនុគមន៍ (x, y, z) ពីតម្លៃដែលបានកំណត់ដោយពិសោធន៍ វិធីសាស្ត្រសាកល្បង និងកំហុស ការសាងសង់ និងការវិភាគមុខងារនៃចម្ងាយអន្តរអាតូម វិធីសាស្ត្រនៃការជំនួសអ៊ីសូម៉ូហ្វីក និងវិធីសាស្ត្រផ្ទាល់សម្រាប់កំណត់ដំណាក់កាលត្រូវបានប្រើប្រាស់។ ដំណើរការទិន្នន័យពិសោធន៍នៅលើកុំព្យូទ័រធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធឡើងវិញក្នុងទម្រង់នៃផែនទីចែកចាយដង់ស៊ីតេ។ រចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ត្រូវបានសិក្សាដោយប្រើការវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធកាំរស្មីអ៊ិច។ វិធីសាស្រ្តនេះបានកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ជាង 100 ពាន់។

សម្រាប់គ្រីស្តាល់អសរីរាង្គ ដោយប្រើវិធីសាស្ត្រចម្រាញ់ផ្សេងៗ (គិតគូរពីការកែតម្រូវសម្រាប់ការស្រូប នីសូត្រូពីកត្តាសីតុណ្ហភាពអាតូម។

រូបភាពទី 4 - ការព្យាករណ៍នៃដង់ស៊ីតេនុយក្លេអ៊ែរនៃរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់

នេះធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកំណត់ anisotherapy នៃរំញ័រកម្ដៅនៃអាតូម លក្ខណៈពិសេសនៃការចែកចាយអេឡិចត្រុងដែលបណ្តាលមកពីចំណងគីមី។ មានអាតូមរាប់ពាន់។ ការសាយភាយកាំរស្មីអ៊ិចក៏ត្រូវបានគេប្រើដើម្បីសិក្សាពីពិការភាពនៃគ្រីស្តាល់ (នៅក្នុងសណ្ឋានដីរបស់កាំរស្មីអ៊ិច) សិក្សាស្រទាប់ផ្ទៃ (ក្នុងវិសាលគមកាំរស្មីអ៊ិច) និងកំណត់គុណភាព និងបរិមាណនៃសមាសធាតុដំណាក់កាលនៃវត្ថុធាតុ polycrystalline ។ ការ​បង្វែរ​អេឡិចត្រុង​ជា​វិធីសាស្ត្រ​សម្រាប់​សិក្សា​រចនាសម្ព័ន្ធ​គ្រីស្តាល់​មាន​ដូច​ខាង​ក្រោម។ លក្ខណៈពិសេស៖ 1) អន្តរកម្មនៃរូបធាតុជាមួយអេឡិចត្រុងគឺខ្លាំងជាងកាំរស្មីអ៊ិច ដូច្នេះការសាយភាយកើតឡើងនៅក្នុងស្រទាប់ស្តើងនៃរូបធាតុដែលមានកម្រាស់ 1-100 nm ។ 2) f e អាស្រ័យលើស្នូលអាតូមតិចខ្លាំងជាង f p ដែលធ្វើឱ្យវាកាន់តែងាយស្រួលក្នុងការកំណត់ទីតាំងនៃអាតូមពន្លឺនៅក្នុងវត្តមានរបស់ធ្ងន់។ ការសាយភាយអេឡិចត្រុងតាមរចនាសម្ព័ន្ធត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយដើម្បីសិក្សាវត្ថុដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយល្អ ក៏ដូចជាសិក្សាប្រភេទផ្សេងៗនៃវាយនភាព (រ៉ែដីឥដ្ឋ ខ្សែភាពយន្ត semiconductor ។ល។)។ ការសាយភាយអេឡិចត្រុងថាមពលទាប (10 -300 eV, 0.1-0.4 nm) គឺជាវិធីសាស្ត្រដ៏មានប្រសិទ្ធភាពមួយសម្រាប់សិក្សាផ្ទៃគ្រីស្តាល់៖ ការរៀបចំអាតូម ធម្មជាតិនៃរំញ័រកំដៅ។ល។ និងអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកសិក្សារចនាសម្ព័ន្ធនៃគ្រីស្តាល់ជាមួយនឹងដំណោះស្រាយ 0.2 -0.5 nm ។ ប្រភពនៃនឺត្រុងសម្រាប់ការវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធគឺ រ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរដែលមាននឺត្រុងលឿន ក៏ដូចជារ៉េអាក់ទ័រជីពចរ។ វិសាលគមនៃធ្នឹមនឺត្រុងដែលផុសចេញពីឆានែលរ៉េអាក់ទ័រគឺបន្តដោយសារតែការចែកចាយល្បឿន Maxwellian នៃនឺត្រុង (អតិបរមារបស់វានៅ 100 ° C ត្រូវគ្នាទៅនឹងរលកនៃ 0.13 nm) ។

Beam monochromatization ត្រូវបានអនុវត្តតាមវិធីផ្សេងៗគ្នា - ដោយមានជំនួយពីគ្រីស្តាល់ monochromator ។ល។ ការបំភាយនឺត្រុងត្រូវបានប្រើជាក្បួនដើម្បីបញ្ជាក់ និងបន្ថែមទិន្នន័យរចនាសម្ព័ន្ធកាំរស្មីអ៊ិច។ អវត្ដមាននៃការពឹងផ្អែក monotonic នៃ f និងនៅលើលេខអាតូមអនុញ្ញាតឱ្យកំណត់ទីតាំងនៃអាតូមពន្លឺបានយ៉ាងត្រឹមត្រូវ។ លើសពីនេះទៀតអ៊ីសូតូបនៃធាតុដូចគ្នាអាចមានតម្លៃខុសគ្នាខ្លាំងនៃ f និង (ឧទាហរណ៍ f និងអ៊ីដ្រូកាបូនគឺ 3.74.10 13 សង់ទីម៉ែត្រសម្រាប់ deuterium 6.67.10 13 សង់ទីម៉ែត្រ) ។ នេះធ្វើឱ្យវាអាចសិក្សាការរៀបចំអ៊ីសូតូប និងទទួលបានព័ត៌មានបន្ថែម។ ព័ត៌មានរចនាសម្ព័ន្ធដោយការជំនួសអ៊ីសូតូប។ ការសិក្សាអំពីអន្តរកម្មម៉ាញេទិក។ នឺត្រុងដែលមានពេលម៉ាញ៉េទិចនៃអាតូមផ្តល់ព័ត៌មានអំពីការវិលនៃអាតូមម៉ាញេទិក។ វិទ្យុសកម្មMössbauerត្រូវបានសម្គាល់ដោយទទឹងបន្ទាត់តូចបំផុត - 10 8 eV (ខណៈពេលដែលជួរទទឹងនៃវិទ្យុសកម្មលក្ខណៈនៃបំពង់កាំរស្មីអ៊ិចគឺ 1 eV) ។ នេះបណ្តាលឱ្យមានកម្រិតខ្ពស់នៃពេលវេលានិងលំហ។ ភាពស៊ីសង្វាក់នៃការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនុយក្លេអែរដែលអនុញ្ញាតជាពិសេសដើម្បីសិក្សាវាលម៉ាញេទិក និងជម្រាលវាលអគ្គិសនីនៅលើស្នូល។ ដែនកំណត់នៃវិធីសាស្ត្រគឺថាមពលខ្សោយនៃប្រភពMössbauer និងវត្តមានជាកាតព្វកិច្ចនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ក្រោមការសិក្សាអំពីស្នូលដែលឥទ្ធិពលMössbauerត្រូវបានអង្កេត។ ការវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធនៃសារធាតុដែលមិនមែនជាគ្រីស្តាល់ ម៉ូលេគុលបុគ្គលនៅក្នុងឧស្ម័ន អង្គធាតុរាវ និងអាម៉ូញ៉ូម គឺមានទិសដៅខុសគ្នាក្នុងលំហ ដូច្នេះជាធម្មតាវាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការកំណត់ដំណាក់កាលនៃរលកដែលខ្ចាត់ខ្ចាយ។ នៅក្នុងករណីទាំងនេះ អាំងតង់ស៊ីតេនៃការខ្ចាត់ខ្ចាយជាធម្មតាត្រូវបានតំណាងដោយប្រើអ្វីដែលគេហៅថា។ វ៉ិចទ័រអន្តរអាតូម r jk ដែលភ្ជាប់គូនៃអាតូមផ្សេងៗគ្នា (j និង k) ក្នុងម៉ូលេគុល៖ r jk = r j - r k ។ គំរូនៃការខ្ចាត់ខ្ចាយគឺជាមធ្យមលើទិសដៅទាំងអស់៖

.១ វិធីសាស្រ្តពាក់កណ្តាលអរូបី

វិធីសាស្រ្តពាក់កណ្តាលនៃគីមីវិទ្យា quantum វិធីសាស្រ្តនៃការគណនា mol ។ លក្ខណៈ ឬលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុដោយប្រើទិន្នន័យពិសោធន៍។ នៅស្នូលរបស់ពួកគេ វិធីសាស្រ្តពាក់កណ្តាលអាណាចក្រគឺស្រដៀងគ្នាទៅនឹងវិធីសាស្រ្តមិនជាក់ស្តែងសម្រាប់ការដោះស្រាយសមីការSchrödingerសម្រាប់ប្រព័ន្ធប៉ូលីអាតូមទោះជាយ៉ាងណា ដើម្បីជួយសម្រួលដល់ការគណនាក្នុងវិធីសាស្ត្រពាក់កណ្តាលអាណាចក្រ ការបន្ថែមបន្ថែមត្រូវបានណែនាំ។ ភាពសាមញ្ញ។ តាមក្បួនមួយ ភាពសាមញ្ញទាំងនេះត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការប៉ាន់ប្រមាណនៃ valence ពោលគឺពួកគេត្រូវបានផ្អែកលើការពិពណ៌នានៃតែ valence អេឡិចត្រុង ក៏ដូចជាជាមួយនឹងការធ្វេសប្រហែសនៃថ្នាក់ជាក់លាក់នៃអាំងតេក្រាលម៉ូលេគុលនៅក្នុងសមីការពិតប្រាកដនៃវិធីសាស្ត្រមិនជាក់ស្តែងនៅក្នុង ដែលការគណនាពាក់កណ្តាលចក្រភពត្រូវបានអនុវត្ត។

ជម្រើសនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រជាក់ស្តែងគឺផ្អែកលើការធ្វើទូទៅនៃបទពិសោធន៍នៃការគណនា ab initio ដោយគិតគូរពីគំនិតគីមីអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុល និងលំនាំបាតុភូត។ ជាពិសេស ប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងនេះគឺចាំបាច់ដើម្បីប៉ាន់ស្មានឥទ្ធិពលនៃអេឡិចត្រុងខាងក្នុងទៅលើ valence electrons ដើម្បីកំណត់សក្តានុពលដ៏មានប្រសិទ្ធភាពដែលបង្កើតឡើងដោយអេឡិចត្រុងស្នូល។ល។ ការប្រើប្រាស់ទិន្នន័យពិសោធន៍ដើម្បីធ្វើការក្រិតតាមខ្នាតប៉ារ៉ាម៉ែត្រជាក់ស្តែងអនុញ្ញាតឱ្យយើងលុបបំបាត់កំហុសដែលបណ្តាលមកពីភាពសាមញ្ញដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ ប៉ុន្តែសម្រាប់តែប្រភេទម៉ូលេគុលទាំងនោះដែលតំណាងបម្រើជាម៉ូលេគុលយោង ហើយសម្រាប់តែលក្ខណៈសម្បត្តិទាំងនោះដែលប៉ារ៉ាម៉ែត្រត្រូវបានកំណត់ប៉ុណ្ណោះ។

ទូទៅបំផុតគឺវិធីសាស្ត្រពាក់កណ្តាលអរូបីដោយផ្អែកលើគំនិតអំពី mol ។ គន្លង (សូមមើល វិធីសាស្រ្តគន្លងម៉ូលេគុល, Orbital) ។ នៅក្នុងការរួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹងការប៉ាន់ស្មាន LCAO នេះធ្វើឱ្យវាអាចបង្ហាញពី Hamiltonian នៃម៉ូលេគុលមួយនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃអាំងតេក្រាលនៅលើគន្លងអាតូមិច។ នៅពេលសាងសង់វិធីសាស្រ្តពាក់កណ្តាលអាណាចក្រនៅក្នុង mol ។ នៅក្នុងអាំងតេក្រាល ផលិតផលនៃគន្លងដែលអាស្រ័យលើកូអរដោណេនៃអេឡិចត្រុងដូចគ្នា (ការត្រួតគ្នាឌីផេរ៉ង់ស្យែល) ត្រូវបានសម្គាល់ ហើយថ្នាក់មួយចំនួននៃអាំងតេក្រាលមិនត្រូវបានគេយកចិត្តទុកដាក់។ ឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើអាំងតេក្រាលទាំងអស់ដែលមានឌីផេរ៉ង់ស្យែលត្រួតលើគ្នា cacb សម្រាប់ a ត្រូវបានចាត់ទុកថាសូន្យ។ b វាប្រែចេញនូវអ្វីដែលគេហៅថា។ វិធីសាស្រ្តនៃការធ្វេសប្រហែសទាំងស្រុងនៃឌីផេរ៉ង់ស្យែល។ ការត្រួតស៊ីគ្នា (PPDP ជាភាសាអង់គ្លេស CNDO-ការធ្វេសប្រហែសពេញលេញនៃការត្រួតគ្នាឌីផេរ៉ង់ស្យែល)។ ការធ្វេសប្រហែសដោយផ្នែកឬផ្នែកដែលបានកែប្រែនៃការត្រួតគ្នាឌីផេរ៉ង់ស្យែលក៏ត្រូវបានគេប្រើផងដែរ (ដែលត្រូវគ្នានឹង ChPDP ឬ MChPDP នៅក្នុងការចម្លងជាភាសាអង់គ្លេស INDO - ការធ្វេសប្រហែសកម្រិតមធ្យមនៃការត្រួតគ្នាឌីផេរ៉ង់ស្យែល និង MINDO-modified INDO) ការធ្វេសប្រហែសនៃការត្រួតគ្នាឌីផេរ៉ង់ស្យែលឌីផេរ៉ង់ស្យែល - PDDP ឬការធ្វេសប្រហែសនៃការត្រួតគ្នាឌីផេរ៉ង់ស្យែល diatomic ( NDDO), - ការធ្វេសប្រហែសដែលបានកែប្រែនៃការត្រួតលើគ្នានៃឌីអាតូមិក (MNDO) ។ តាមក្បួនមួយ វិធីសាស្រ្តពាក់កណ្តាលអាណាចក្រនីមួយៗមានជម្រើសជាច្រើន ដែលជាធម្មតាត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញនៅក្នុងឈ្មោះនៃវិធីសាស្ត្រដែលមានលេខ ឬអក្សរបន្ទាប់ពីសញ្ញាចុច។ ឧទាហរណ៍ វិធីសាស្ត្រ PPDP/2, MCDP/3, MPDP/2 ត្រូវបានកំណត់ប៉ារ៉ាម៉ែត្រសម្រាប់គណនាការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធលំនឹងនៃស្នូលម៉ូលេគុលនៅក្នុងស្ថានភាពអេឡិចត្រូនិចដី ការចែកចាយបន្ទុក សក្តានុពលអ៊ីយ៉ូដ ធាតុបង្កង់នៃសមាសធាតុគីមី វិធីសាស្ត្រ PPDP ត្រូវបានប្រើ។ ដើម្បីគណនាដង់ស៊ីតេវិល។ ដើម្បី​គណនា​ថាមពល​រំភើប​តាម​អេឡិចត្រូនិក ប៉ារ៉ាម៉ែត្រ​វិចារណកថា​ត្រូវ​បាន​ប្រើ (វិធីសាស្ត្រ PPDP/S)។ វាក៏ជារឿងធម្មតាផងដែរក្នុងការប្រើកម្មវិធីកុំព្យូទ័រដែលត្រូវគ្នានៅក្នុងឈ្មោះនៃវិធីសាស្ត្រពាក់កណ្តាលអាណាចក្រ។ ឧទាហរណ៍ កំណែបន្ថែមមួយនៃវិធីសាស្ត្រ MPDP ត្រូវបានគេហៅថា គំរូ Austin ដូចកម្មវិធីដែលត្រូវគ្នា (Austin model, AM)។ មានវ៉ារ្យ៉ង់ជាច្រើនរយនៃវិធីសាស្ត្រពាក់កណ្តាលអាណាចក្រ ជាពិសេសវិធីសាស្ត្រពាក់កណ្តាលអាណាចក្រត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលស្រដៀងទៅនឹងវិធីសាស្ត្រអន្តរកម្មនៃការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ។ ដោយសារភាពស្រដៀងគ្នាខាងក្រៅនៃកំណែផ្សេងគ្នានៃវិធីសាស្ត្រពាក់កណ្តាលចក្រភព ពួកវានីមួយៗអាចប្រើដើម្បីគណនាបានតែលក្ខណៈសម្បត្តិទាំងនោះដែលប៉ារ៉ាម៉ែត្រជាក់ស្តែងត្រូវបានក្រិតតាមខ្នាត។ នៅក្នុងអតិបរមា។ ការគណនាពាក់កណ្តាលជាក់ស្តែងសាមញ្ញ mol នីមួយៗ។ គន្លងសម្រាប់អេឡិចត្រុង valence ត្រូវបានកំណត់ជាដំណោះស្រាយនៃសមីការ Schrödinger អេឡិចត្រុងមួយជាមួយប្រតិបត្តិករ Hamilton ដែលមានសក្តានុពលគំរូ (pseudopotential) សម្រាប់អេឡិចត្រុងដែលមានទីតាំងនៅវាលនៃស្នូល និងវាលមធ្យមនៃអេឡិចត្រុងផ្សេងទៀតទាំងអស់នៅក្នុងប្រព័ន្ធ។ សក្តានុពលបែបនេះត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយផ្ទាល់ដោយប្រើអនុគមន៍បឋម ឬប្រតិបត្តិករអាំងតេក្រាលដោយផ្អែកលើពួកវា។ នៅក្នុងការរួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹងការប៉ាន់ស្មាន LCAO វិធីសាស្រ្តនេះអនុញ្ញាតឱ្យមាន mol ចម្រុះនិងក្លិនក្រអូបជាច្រើន។ ប្រព័ន្ធ, ដាក់កម្រិតខ្លួនអ្នកទៅនឹងការវិភាគនៃ p-electrons (សូមមើលវិធីសាស្រ្តរបស់ Hückel); នៅពេលសិក្សាម៉ាក្រូម៉ូលេគុល ឧ. ប្រូតេអ៊ីនឬការបង្កើតគ្រីស្តាល់ត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់វិធីសាស្រ្តពាក់កណ្តាលជាក់ស្តែងដែលក្នុងនោះរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចមិនត្រូវបានវិភាគទេប៉ុន្តែផ្ទៃថាមពលដែលមានសក្តានុពលត្រូវបានកំណត់ដោយផ្ទាល់។ ថាមពលនៃប្រព័ន្ធត្រូវបានចាត់ទុកថាជាផលបូកនៃសក្តានុពលអន្តរកម្មជាគូនៃអាតូម។ Morse (Morse) ឬសក្តានុពល Lennard-Jones (សូមមើលអន្តរកម្មអន្តរម៉ូលេគុល)។ វិធីសាស្រ្តពាក់កណ្តាលចក្រភពបែបនេះ ធ្វើឱ្យវាអាចគណនាធរណីមាត្រលំនឹង ឥទ្ធិពលអនុលោមភាព ថាមពល isomerization ជាដើម។ ជាញឹកញាប់ សក្តានុពលគូត្រូវបានបំពេញបន្ថែមជាមួយនឹងការកែតម្រូវភាគល្អិតជាក់លាក់សម្រាប់បំណែកនីមួយៗនៃម៉ូលេគុល។ វិធីសាស្រ្តពាក់កណ្តាលអាណាចក្រនៃប្រភេទនេះ ជាធម្មតាត្រូវបានគេសំដៅថាជាមេកានិចម៉ូលេគុល។ ក្នុងន័យទូលំទូលាយ វិធីសាស្ត្រពាក់កណ្តាលចក្រភព រួមបញ្ចូលវិធីសាស្រ្តណាមួយដែលប៉ារ៉ាម៉ែត្រត្រូវបានកំណត់ដោយការដោះស្រាយបញ្ហាបញ្ច្រាស។ ប្រព័ន្ធត្រូវបានប្រើដើម្បីទស្សន៍ទាយទិន្នន័យពិសោធន៍ថ្មី និងបង្កើតទំនាក់ទំនងជាប់ទាក់ទងគ្នា។ ក្នុងន័យនេះ វិធីសាស្ត្រពាក់កណ្តាលចក្រភព គឺជាវិធីសាស្រ្តសម្រាប់វាយតម្លៃប្រតិកម្ម ការចោទប្រកាន់ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពលើអាតូម។ល។ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃការគណនាពាក់កណ្តាលចក្រភពនៃរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចជាមួយនឹងការជាប់ទាក់ទងគ្នា។ ទំនាក់ទំនងអនុញ្ញាតឱ្យមនុស្សម្នាក់វាយតម្លៃសកម្មភាពជីវសាស្រ្តនៃសារធាតុផ្សេងៗ អត្រានៃប្រតិកម្មគីមី និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃដំណើរការបច្ចេកវិជ្ជា។ វិធីសាស្រ្តពាក់កណ្តាលអរូបីក៏រួមបញ្ចូលផងដែរនូវគ្រោងការណ៍បន្ថែមមួយចំនួនឧទាហរណ៍។ វិធីសាស្រ្តដែលប្រើក្នុងទែម៉ូឌីណាមិកគីមីសម្រាប់ការប៉ាន់ប្រមាណថាមពលនៃការបង្កើតជាផលបូកនៃការរួមចំណែកនៃបំណែកនីមួយៗនៃម៉ូលេគុល។ ការអភិវឌ្ឍន៍ដែលពឹងផ្អែកខ្លាំងនៃវិធីសាស្រ្តពាក់កណ្តាលអាណាចក្រ និងវិធីសាស្រ្តមិនជាក់ស្តែងនៃគីមីវិទ្យា quantum ធ្វើឱ្យពួកវាជាឧបករណ៍សំខាន់សម្រាប់ការស្រាវជ្រាវទំនើបទៅក្នុងយន្តការគីមី។ ការផ្លាស់ប្តូរ, ថាមវន្តនៃសកម្មភាពគីមីបឋម។ ប្រតិកម្ម គំរូនៃដំណើរការជីវគីមី និងបច្ចេកវិទ្យា។ នៅពេលប្រើបានត្រឹមត្រូវ (ដោយគិតគូរពីគោលការណ៍នៃការសាងសង់ និងវិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការគណនាប៉ារ៉ាម៉ែត្រ) វិធីសាស្ត្រពាក់កណ្តាលចក្រភពធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានព័ត៌មានដែលអាចទុកចិត្តបានអំពីរចនាសម្ព័ន្ធ និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃម៉ូលេគុល និងការបំប្លែងរបស់វា។

2.2 វិធីសាស្រ្តមិនជាក់ស្តែង

ទិសដៅផ្សេងគ្នាជាមូលដ្ឋាននៃគីមីវិទ្យា quantum ដែលដើរតួនាទីយ៉ាងធំក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ទំនើបនៃគីមីវិទ្យាទាំងមូល រួមមានការបដិសេធទាំងស្រុង ឬដោយផ្នែកនៃការគណនាអេឡិចត្រុងមួយ (៣.១៨) និងអេឡិចត្រុងពីរ (៣.១៩) - (3.20) អាំងតេក្រាលដែលលេចឡើងក្នុងវិធីសាស្ត្រ HF ។ ជំនួសឱ្យប្រតិបត្តិករ Fock ពិតប្រាកដ ប្រហាក់ប្រហែលមួយត្រូវបានប្រើ ដែលធាតុទាំងនោះត្រូវបានទទួលជាក់ស្តែង។ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃប្រតិបត្តិករ Fock ត្រូវបានជ្រើសរើសសម្រាប់អាតូមនីមួយៗ (ជួនកាលដោយគិតគូរពីបរិយាកាសជាក់លាក់) ឬសម្រាប់គូអាតូមៈ ពួកវាត្រូវបានជួសជុល ឬអាស្រ័យលើចម្ងាយរវាងអាតូម។ ក្នុងករណីនេះវាជាញឹកញាប់ (ប៉ុន្តែមិនចាំបាច់ទេ - សូមមើលខាងក្រោម) សន្មតថាមុខងាររលកអេឡិចត្រុងជាច្រើនគឺជាកត្តាកំណត់តែមួយ មូលដ្ឋានគឺតិចតួច ហើយគន្លងអាតូមិចគឺ X; - បន្សំស៊ីមេទ្រី orthogonal នៃ OST Xg បន្សំបែបនេះអាចទទួលបានយ៉ាងងាយស្រួលដោយការប៉ាន់ស្មាន AO ដើមជាមួយនឹងមុខងារ Slater "Xj(2.41) ដោយប្រើការបំប្លែងវិធីសាស្រ្តពាក់កណ្តាលអាណាចក្រគឺលឿនជាងវិធីសាស្ត្រ ab initio ។ ពួកវាអាចអនុវត្តបានចំពោះប្រព័ន្ធធំ (ជាញឹកញាប់ណាស់ ឧទាហរណ៍ ជីវសាស្រ្ត) និងសម្រាប់ថ្នាក់ខ្លះនៃសមាសធាតុពួកវាផ្តល់លទ្ធផលត្រឹមត្រូវជាង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយវាគួរតែត្រូវបានយល់ថានេះត្រូវបានសម្រេចតាមរយៈប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលបានជ្រើសរើសពិសេសដែលមានសុពលភាពតែនៅក្នុងថ្នាក់តូចចង្អៀតនៃសមាសធាតុ។ នៅពេលផ្ទេរទៅសមាសធាតុផ្សេងទៀតវិធីសាស្ត្រដូចគ្នាអាចផ្តល់លទ្ធផលមិនត្រឹមត្រូវទាំងស្រុង។ លើសពីនេះ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រត្រូវបានជ្រើសរើសជាញឹកញាប់ដើម្បីផលិតឡើងវិញនូវលក្ខណៈសម្បត្តិម៉ូលេគុលជាក់លាក់ ដូច្នេះវាមិនចាំបាច់ក្នុងការកំណត់អត្ថន័យរូបវន្តចំពោះប៉ារ៉ាម៉ែត្រនីមួយៗដែលប្រើក្នុងគ្រោងការណ៍គណនានោះទេ។ ចូរយើងរាយបញ្ជីការប៉ាន់ស្មានសំខាន់ៗដែលប្រើក្នុងវិធីសាស្រ្តពាក់កណ្តាលអាណាចក្រ។

មានតែអេឡិចត្រុង valence ប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានពិចារណា។ វាត្រូវបានគេជឿថាអេឡិចត្រុងដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់ស្នូលអាតូមគ្រាន់តែបញ្ចាំងស្នូល។ ដូច្នេះឥទ្ធិពលនៃអេឡិចត្រុងទាំងនេះត្រូវបានយកមកពិចារណាដោយពិចារណាលើអន្តរកម្មនៃអេឡិចត្រុង valence ជាមួយស្នូលអាតូម ជាជាងជាមួយនុយក្លេអ៊ែ និងដោយការណែនាំថាមពលស្នូលជំនួសថាមពល repulsion internuclear ។ បន្ទាត់រាងប៉ូលនៃស្នូលត្រូវបានគេមិនយកចិត្តទុកដាក់។

នៅក្នុង MO មានតែ AOs ដែលមានលេខ quantum សំខាន់ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងគន្លងដែលកាន់កាប់ដោយអេឡិចត្រុងខ្ពស់បំផុតនៃអាតូមដាច់ស្រយាល (មូលដ្ឋានអប្បបរមា) ត្រូវបានយកមកពិចារណា។ វាត្រូវបានសន្មត់ថាមុខងារជាមូលដ្ឋានបង្កើតជាសំណុំនៃគន្លងអាតូមិកអ័រតូម - OCT ដែលត្រូវបានរៀបចំដោយយោងទៅតាម Löwdin។

សម្រាប់អាំងតេក្រាលនៃ Coulomb ពីរ និងការផ្លាស់ប្តូរ ការប៉ាន់ប្រមាណនៃឌីផេរ៉ង់ស្យែលសូន្យ (NDO) ត្រូវបានណែនាំ។

រចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលនៅក្នុងតំបន់រចនាសម្ព័ន្ធអាចត្រូវគ្នាទៅនឹងសំណុំនៃការកែប្រែនៃម៉ូលេគុលដែលរក្សាប្រព័ន្ធដូចគ្នានៃចំណងគីមី valence ជាមួយនឹងអង្គការ spatial ផ្សេងគ្នានៃ nuclei ។ ក្នុងករណីនេះ អប្បរមាដ៏ជ្រៅនៃ PES ក៏មានអប្បបរមារាក់ៗ (សមមូល ឬមិនស្មើគ្នាក្នុងថាមពល) ជាច្រើន ដែលបំបែកដោយរបាំងសក្តានុពលតូចៗ។ ទម្រង់លំហផ្សេងៗនៃម៉ូលេគុល បំប្លែងទៅគ្នាទៅវិញទៅមកក្នុងតំបន់រចនាសម្ព័ន្ធដែលបានផ្តល់ឱ្យដោយការផ្លាស់ប្តូរជាបន្តបន្ទាប់នូវកូអរដោនេនៃអាតូម និងក្រុមមុខងារដោយមិនបំបែក ឬបង្កើតចំណងគីមី បង្កើតបានជាទម្រង់ជាច្រើននៃម៉ូលេគុល។ សំណុំនៃការអនុលោមតាមថាមពលដែលថាមពលមានតិចជាងរបាំងទាបបំផុតដែលនៅជាប់នឹងតំបន់រចនាសម្ព័ន្ធដែលបានផ្តល់ឱ្យនៃ PES ត្រូវបានគេហៅថា conformational isomer ឬ conformation ។ Conformers ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹង minima ក្នុងស្រុកនៃ PES ត្រូវបានគេហៅថា ស្ថេរភាព ឬស្ថេរភាព។ ដូច្នេះរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលអាចត្រូវបានកំណត់ថាជាសំណុំនៃការអនុលោមតាមម៉ូលេគុលនៅក្នុងតំបន់រចនាសម្ព័ន្ធជាក់លាក់មួយ ប្រភេទនៃការផ្លាស់ប្តូរទម្រង់ដែលត្រូវបានរកឃើញជាញឹកញាប់នៅក្នុងម៉ូលេគុលគឺជាការបង្វិលនៃក្រុមនីមួយៗនៃអាតូមអំពីចំណង៖ ការបង្វិលខាងក្នុងត្រូវបានគេនិយាយថានឹងកើតឡើង។ conformers ផ្សេងៗត្រូវបានគេហៅថា rotational isomers ឬ rotamers ។ ក្នុងអំឡុងពេលបង្វិលថាមពលអេឡិចត្រូនិចក៏ផ្លាស់ប្តូរដែរហើយតម្លៃរបស់វាក្នុងអំឡុងពេលចលនាបែបនេះអាចឆ្លងកាត់អតិបរមា; ក្នុងករណីនេះយើងនិយាយអំពីរនាំងបង្វិលខាងក្នុង។ ក្រោយមកទៀតគឺភាគច្រើនដោយសារតែសមត្ថភាពនៃម៉ូលេគុលទាំងនេះដើម្បីងាយស្រួលសម្របរចនាសម្ព័ន្ធនៅពេលមានអន្តរកម្មជាមួយប្រព័ន្ធផ្សេងៗ។ ថាមពលអប្បបរមានីមួយៗនៃ PES ត្រូវគ្នាទៅនឹងគូនៃ enantiomers ដែលមានថាមពលដូចគ្នា - ស្តាំ (R) និងខាងឆ្វេង (S) ។ គូទាំងនេះមានថាមពលដែលខុសគ្នាត្រឹមតែ 3.8 kcal/mol ប៉ុន្តែពួកវាត្រូវបានបំបែកដោយរបាំងដែលមានកម្ពស់ 25.9 kcal/mol ហើយដូច្នេះវាមានស្ថេរភាពខ្លាំងនៅពេលអវត្ដមាននៃឥទ្ធិពលខាងក្រៅ។ លទ្ធផលនៃការគណនាគីមីកង់ទិចនៃថាមពលរនាំងរង្វិលខាងក្នុងសម្រាប់ម៉ូលេគុលមួយចំនួន និងតម្លៃពិសោធន៍ដែលត្រូវគ្នា។ តម្លៃទ្រឹស្តី និងការពិសោធន៍នៃរនាំងរង្វិលសម្រាប់ចំណង C-C, C-P, C-S ខុសគ្នាត្រឹមតែ 0.1 kcal/mol; សម្រាប់មូលបត្របំណុល C-0, C-N, C-Si ទោះបីជាការប្រើប្រាស់សំណុំមូលដ្ឋានជាមួយនឹងការរួមបញ្ចូលមុខងារប៉ូល (សូមមើលខាងក្រោម) ភាពខុសគ្នាគឺខ្ពស់ជាងគួរឱ្យកត់សម្គាល់។ 1 ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ យើងអាចបញ្ជាក់ពីភាពត្រឹមត្រូវដែលគួរឱ្យពេញចិត្តក្នុងការគណនាថាមពលនៃរបាំងបង្វិលខាងក្នុងដោយប្រើវិធីសាស្ត្រ HF ។

បន្ថែមពីលើកម្មវិធី spectroscopic ការគណនាបែបនេះនៃថាមពលរបាំងបង្វិលខាងក្នុងសម្រាប់ម៉ូលេគុលសាមញ្ញមានសារៈសំខាន់ជាលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យសម្រាប់គុណភាពនៃវិធីសាស្ត្រគណនាជាក់លាក់មួយ។ ការបង្វិលខាងក្នុងសមនឹងទទួលបានការយកចិត្តទុកដាក់យ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុងប្រព័ន្ធម៉ូលេគុលស្មុគស្មាញឧទាហរណ៍នៅក្នុង polypeptides និងប្រូតេអ៊ីនដែលឥទ្ធិពលនេះកំណត់មុខងារសំខាន់ៗជីវសាស្រ្តជាច្រើននៃសមាសធាតុទាំងនេះ។ ការគណនាផ្ទៃថាមពលសក្តានុពលសម្រាប់វត្ថុបែបនេះគឺជាកិច្ចការដ៏ស្មុគស្មាញមួយ ទាំងទ្រឹស្តី និងការអនុវត្ត។ ប្រភេទទូទៅនៃការផ្លាស់ប្តូរទម្រង់គឺការបញ្ច្រាស ដូចជាកើតឡើងនៅក្នុងម៉ូលេគុលពីរ៉ាមីតនៃប្រភេទ AX3 (A = N, Si, P, As, Sb; X = H, Li, F ។ល។)។ នៅក្នុងម៉ូលេគុលទាំងនេះ អាតូម A អាចកាន់កាប់ទីតាំងទាំងខាងលើ និងខាងក្រោមយន្តហោះដែលបង្កើតឡើងដោយអាតូម X បីឧទាហរណ៍ ក្នុងម៉ូលេគុលអាម៉ូញាក់ NH3 វិធីសាស្ត្រ CP ផ្តល់តម្លៃរបាំងថាមពល 23.4 kcal/mol ។ នេះគឺជាកិច្ចព្រមព្រៀងដ៏ល្អជាមួយនឹងតម្លៃពិសោធន៍នៃរបាំងបញ្ច្រាស - 24,3 kcal / mol ។ ប្រសិនបើឧបសគ្គរវាង PES minima អាចប្រៀបធៀបទៅនឹងថាមពលកំដៅនៃម៉ូលេគុល នេះនាំឱ្យមានឥទ្ធិពលនៃរចនាសម្ព័ន្ធមិនរឹងរបស់ម៉ូលេគុល; ការផ្លាស់ប្តូរទម្រង់នៅក្នុងម៉ូលេគុលបែបនេះកើតឡើងឥតឈប់ឈរ។ ដើម្បីដោះស្រាយសមីការ HF វិធីសាស្ត្រវាលដែលស្របដោយខ្លួនឯងត្រូវបានប្រើ។ នៅក្នុងដំណើរការដំណោះស្រាយ មានតែគន្លងដែលកាន់កាប់ដោយអេឡិចត្រុងប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរ ដូច្នេះថាមពលនៃគន្លងទាំងនេះត្រូវបានរកឃើញដោយសមហេតុផល។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយវិធីសាស្ត្រ។ HF ក៏ផ្តល់នូវលក្ខណៈនៃគន្លងសេរីផងដែរ៖ គន្លងវិលម៉ូលេគុលបែបនេះត្រូវបានគេហៅថានិម្មិត។ ជាអកុសល ពួកគេពិពណ៌នាអំពីកម្រិតថាមពលរំភើបនៃម៉ូលេគុលដែលមានកំហុសប្រហែល 100% ហើយពួកគេគួរតែត្រូវបានប្រើដោយប្រុងប្រយ័ត្នដើម្បីបកស្រាយទិន្នន័យ spectroscopic - មានវិធីសាស្រ្តផ្សេងទៀតសម្រាប់រឿងនេះ។ ក៏ដូចជាសម្រាប់អាតូម វិធីសាស្ត្រ HF សម្រាប់ម៉ូលេគុលមានកំណែផ្សេងៗគ្នា អាស្រ័យលើថាតើមុខងាររលកកំណត់តែមួយគឺជាមុខងាររបស់ប្រតិបត្តិករនៃការ៉េនៃការបង្វិលសរុបនៃប្រព័ន្ធ S2 ឬអត់។ ប្រសិនបើមុខងាររលកត្រូវបានសាងសង់ពីគន្លងលំហដែលកាន់កាប់ដោយអេឡិចត្រុងមួយគូដែលមានវិលផ្ទុយគ្នា (ម៉ូលេគុលសែលបិទជិត) លក្ខខណ្ឌនេះគឺពេញចិត្ត ហើយវិធីសាស្ត្រនេះត្រូវបានគេហៅថាវិធីសាស្ត្រ Hartree-Fock (HRF) ដែលត្រូវបានរឹតបន្តឹង។ ប្រសិនបើតម្រូវការដើម្បីជាមុខងាររបស់ប្រតិបត្តិករមិនត្រូវបានដាក់លើមុខងាររលក នោះម៉ូលេគុលវិល-គន្លងនីមួយៗត្រូវគ្នាទៅនឹងស្ថានភាពបង្វិលជាក់លាក់មួយ (a ឬ 13) នោះគឺជាអេឡិចត្រុងដែលមានវិលផ្ទុយកាន់កាប់គន្លងវិលផ្សេងៗគ្នា។ វិធីសាស្រ្តនេះជាធម្មតាត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ម៉ូលេគុលដែលមានសែលបើកចំហ ហើយត្រូវបានគេហៅថាវិធីសាស្ត្រ HF ដែលមិនមានការរឹតបន្តឹង (UHF) ឬវិធីសាស្ត្រនៃគន្លងផ្សេងៗសម្រាប់ការបង្វិលខុសៗគ្នា។ ពេលខ្លះរដ្ឋថាមពលទាបត្រូវបានពិពណ៌នាដោយគន្លងដែលកាន់កាប់ទ្វេដងដោយអេឡិចត្រុង ហើយរដ្ឋវ៉ាឡង់ត្រូវបានពិពណ៌នាដោយគន្លងវិលម៉ូលេគុលដែលកាន់កាប់ដោយឯកឯង។ វិធីសាស្រ្តនេះត្រូវបានគេហៅថាវិធីសាស្ត្រ Hartree-Fock ដែលបានរឹតបន្តឹងសម្រាប់សែលបើកចំហ (OHF-00) ។ ដូចនៅក្នុងអាតូម មុខងាររលកនៃម៉ូលេគុលដែលមានសែលចំហ មិនត្រូវគ្នាទៅនឹងស្ថានភាពបង្វិលសុទ្ធទេ ហើយដំណោះស្រាយអាចកើតឡើង ដែលភាពស៊ីសង្វាក់នៃការបង្វិលនៃមុខងាររលកត្រូវបានកាត់បន្ថយ។ ពួកគេត្រូវបានគេហៅថា NHF-ដំណោះស្រាយមិនស្ថិតស្ថេរ។

2.3 វិធីសាស្រ្តមេកានិច Quantum

វឌ្ឍនភាពនៃទ្រឹស្តីគីមីវិទ្យា និងការអភិវឌ្ឍនៃមេកានិចកង់ទិចបានបង្កើតលទ្ធភាពនៃការគណនាបរិមាណប្រហាក់ប្រហែលនៃម៉ូលេគុល។ មានវិធីសាស្រ្តគណនាសំខាន់ៗចំនួនពីរ៖ វិធីសាស្ត្រគូអេឡិចត្រុង ហៅម្យ៉ាងទៀតថា វិធីសាស្ត្រមូលបត្របំណុល និងវិធីសាស្ត្រគន្លងម៉ូលេគុល។ វិធីសាស្រ្តដំបូងនៃវិធីសាស្រ្តទាំងនេះដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ Heitler និងទីក្រុងឡុងដ៍សម្រាប់ម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែនបានរីករាលដាលនៅក្នុងទសវត្សរ៍ទី 30 នៃសតវត្សទីនេះ។ ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ វិធីសាស្ត្រគន្លងម៉ូលេគុលកាន់តែមានសារៈសំខាន់ (Gund, E. Hückel, Mulliken, Herzberg, Lenard-Jones)។

នៅក្នុងវិធីសាស្រ្តគណនាប្រហាក់ប្រហែលនេះ ស្ថានភាពនៃម៉ូលេគុលត្រូវបានពិពណ៌នាដោយមុខងាររលក ψ ដែលត្រូវបានផ្សំឡើងដោយយោងតាមច្បាប់ជាក់លាក់ពីពាក្យមួយចំនួន៖

ផលបូកនៃលក្ខខណ្ឌទាំងនេះត្រូវតែយកទៅក្នុងគណនីបន្សំដែលអាចធ្វើបានទាំងអស់ដែលកើតចេញពីការភ្ជាប់ជាគូនៃអាតូមកាបូនដោយសារតែ π អេឡិចត្រុង។

ដើម្បីជួយសម្រួលដល់ការគណនានៃអនុគមន៍រលកψ ពាក្យនីមួយៗ (C1ψ1, C2ψ2 ។ ជាឧទាហរណ៍ នៅពេលដែលម៉ូលេគុល benzene ត្រូវបានគណនាដោយប្រើវិធីសាស្ត្រដែលបានចង្អុលបង្ហាញ ហើយមានតែ π-electrons ប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានយកមកពិចារណា នោះលក្ខខណ្ឌចំនួន 5 ត្រូវបានទទួល។ លក្ខខណ្ឌទាំងនេះត្រូវគ្នាទៅនឹងគ្រោងការណ៍ valence ខាងក្រោម៖

គ្រោងការណ៍ valence ដែលត្រូវបានផ្តល់ឱ្យជាញឹកញាប់ត្រូវបានបង្ហាញដោយគិតគូរពីសញ្ញាប័ណ្ណ σ ឧទាហរណ៍សម្រាប់ benzene

គំរូ valence បែបនេះត្រូវបានគេហៅថា "រចនាសម្ព័ន្ធដែលមិនមានការរំខាន" ឬ "រចនាសម្ព័ន្ធកម្រិត" ។

មុខងារ ψ1, ψ2, ψ3 ជាដើម នៃរចនាសម្ព័ន្ធកំណត់ផ្សេងៗត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងមុខងាររលក ψ ជាមួយនឹងមេគុណធំជាង (ជាមួយនឹងទម្ងន់ធំជាង) ថាមពលទាបដែលត្រូវបានគណនាសម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធដែលត្រូវគ្នា។ រដ្ឋអេឡិចត្រូនិចដែលត្រូវគ្នានឹងមុខងាររលក ψ មានស្ថេរភាពបំផុតបើប្រៀបធៀបទៅនឹងរដ្ឋអេឡិចត្រូនិចដែលតំណាងដោយមុខងារ ψ1, ψ2, ψ3 ។ល។ ថាមពលនៃរដ្ឋដែលតំណាងដោយមុខងារψ (នៃម៉ូលេគុលពិត) គឺតូចបំផុតដោយធម្មជាតិបើប្រៀបធៀបទៅនឹងថាមពលនៃរចនាសម្ព័ន្ធកំណត់។

នៅពេលគណនាម៉ូលេគុល benzene ដោយប្រើវិធីសាស្ត្រគូអេឡិចត្រុង រចនាសម្ព័ន្ធកំណត់ចំនួនប្រាំ (I-V) ត្រូវបានយកមកពិចារណា។ ពីរក្នុងចំនោមពួកគេគឺដូចគ្នាបេះបិទទៅនឹងរូបមន្តរចនាសម្ព័ន Kekule បុរាណ និងរូបមន្តបី Dewar ។ ដោយសារថាមពលនៃរដ្ឋអេឡិចត្រូនិចដែលត្រូវគ្នានឹងរចនាសម្ព័ន្ធកំណត់ III, IV និង V គឺខ្ពស់ជាងរចនាសម្ព័ន្ធ I និង II ការរួមចំណែកនៃរចនាសម្ព័ន្ធ III, IV និង V ទៅនឹងមុខងាររលកចម្រុះនៃម៉ូលេគុល benzene គឺ ψ តិចជាងការរួមចំណែក។ រចនាសម្ព័ន្ធ I និង II ។ ដូច្នេះ តាមការប៉ាន់ប្រមាណដំបូង រចនាសម្ព័ន្ធ Kekulé ពីរដែលសមមូលគឺគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីពិពណ៌នាអំពីការចែកចាយដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងនៅក្នុងម៉ូលេគុល benzene ។

រចនាសម្ព័ន្ធកំណត់មិនត្រូវគ្នាទៅនឹងស្ថានភាពអេឡិចត្រូនិចពិតប្រាកដណាមួយនៅក្នុងម៉ូលេគុលដែលមិនរំភើបនោះទេ ប៉ុន្តែវាអាចទៅរួចដែលថាពួកគេអាចកើតឡើងក្នុងស្ថានភាពរំភើប ឬនៅពេលមានប្រតិកម្ម។

ផ្នែកគុណភាពខាងលើនៃទ្រឹស្តីនៃ resonance ស្របគ្នានឹងគំនិតនៃ mesomerism ដែលពីមុនត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ Ingold និងឯករាជ្យដោយ Arndt ។

យោងទៅតាមគោលគំនិតនេះ ស្ថានភាពពិតនៃម៉ូលេគុលគឺកម្រិតមធ្យម ("mesomeric") រវាងរដ្ឋដែលបង្ហាញដោយ "រចនាសម្ព័ន្ធដែនកំណត់" ពីរ ឬច្រើន ដែលអាចសរសេរសម្រាប់ម៉ូលេគុលដែលបានផ្តល់ឱ្យដោយប្រើច្បាប់នៃភាពស្មើគ្នា។

បន្ថែមពីលើទីតាំងជាមូលដ្ឋាននៃទ្រឹស្តីនៃ mesomerism ឧបករណ៍របស់វារួមបញ្ចូលទាំងគំនិតដែលត្រូវបានអភិវឌ្ឍយ៉ាងល្អអំពីការផ្លាស់ទីលំនៅអេឡិចត្រូនិកនៅក្នុងយុត្តិកម្ម ការបកស្រាយ និងការផ្ទៀងផ្ទាត់ពិសោធន៍ដែល Ingold ដើរតួយ៉ាងសំខាន់។ យោងតាម ​​​​Ingold យន្តការនៃការផ្លាស់ទីលំនៅអេឡិចត្រូនិច (ឥទ្ធិពលអេឡិចត្រូនិច) មានភាពខុសប្លែកគ្នាអាស្រ័យលើថាតើឥទ្ធិពលទៅវិញទៅមកនៃអាតូមត្រូវបានអនុវត្តតាមរយៈខ្សែសង្វាក់នៃចំណងទ្វេរសាមញ្ញឬរួមបញ្ចូលគ្នា។ ក្នុងករណីទី 1 នេះគឺជាឥទ្ធិពលអាំងឌុចស្យុង I (ឬក៏ឥទ្ធិពលអាំងឌុចស្យុងឋិតិវន្តគឺ) ក្នុងករណីទីពីរឥទ្ធិពល mesomeric M (ឥទ្ធិពលភ្ជាប់ឋិតិវន្ត) ។

នៅក្នុងម៉ូលេគុលដែលមានប្រតិកម្ម ពពកអេឡិចត្រុងអាចត្រូវបានប៉ូលដោយយន្តការ inductive; ការផ្លាស់ទីលំនៅអេឡិចត្រូនិចនេះត្រូវបានគេហៅថា Id ឥទ្ធិពល inductomeric ។ នៅក្នុងម៉ូលេគុលដែលមានចំណងទ្វេដែលផ្សំគ្នា (និងក្នុងម៉ូលេគុលក្លិនក្រអូប) ភាពរាងប៉ូលនៃពពកអេឡិចត្រុងនៅពេលមានប្រតិកម្មគឺដោយសារឥទ្ធិពលអេឡិចត្រុងអ៊ី (ឥទ្ធិពលផ្សំថាមវន្ត)។

ទ្រឹស្ដី resonance មិនលើកឡើងពីការជំទាស់ជាមូលដ្ឋានណាមួយឡើយ ដរាបណាយើងកំពុងនិយាយអំពីវិធីបង្កើតរូបភាពម៉ូលេគុល ប៉ុន្តែវាក៏មានការអះអាងដ៏អស្ចារ្យផងដែរ។ ស្រដៀងនឹងវិធីក្នុងវិធីសាស្ត្រគូអេឡិចត្រុង មុខងាររលកត្រូវបានពិពណ៌នាដោយការរួមបញ្ចូលគ្នាលីនេអ៊ែរនៃអនុគមន៍រលកផ្សេងទៀត ψ1, ψ2, ψ3 ជាដើម ទ្រឹស្ដី resonance ស្នើឱ្យពណ៌នាអំពីមុខងាររលកពិតនៃម៉ូលេគុលជាការរួមបញ្ចូលគ្នាលីនេអ៊ែរនៃ មុខងាររលកនៃរចនាសម្ព័ន្ធកំណត់។

ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ គណិតវិទ្យាមិនផ្តល់លក្ខណៈវិនិច្ឆ័យសម្រាប់ជ្រើសរើស "រចនាសម្ព័ន្ធអនុភាព" ជាក់លាក់ទេ៖ បន្ទាប់ពីទាំងអស់ នៅក្នុងវិធីសាស្ត្រគូអេឡិចត្រុង មុខងាររលកអាចត្រូវបានតំណាងមិនត្រឹមតែជាការរួមបញ្ចូលគ្នាលីនេអ៊ែរនៃអនុគមន៍រលក ψ1, ψ2, ψ3 ជាដើម។ ជាការរួមបញ្ចូលគ្នាលីនេអ៊ែរនៃមុខងារផ្សេងទៀតណាមួយ ដែលត្រូវបានជ្រើសរើសដោយមេគុណជាក់លាក់។ ជម្រើសនៃការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអាចត្រូវបានធ្វើឡើងតែលើមូលដ្ឋាននៃការពិចារណាគីមី និងការប្ៀបប្ដូចជាមួយ ពោលគឺនៅទីនេះ គំនិតនៃ resonance សំខាន់មិនផ្តល់អ្វីថ្មីនៅក្នុងការប្រៀបធៀបជាមួយនឹងគំនិតនៃ mesomerism ។

នៅពេលពិពណ៌នាអំពីការចែកចាយដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងនៅក្នុងម៉ូលេគុលដោយប្រើរចនាសម្ព័ន្ធកំណត់ វាចាំបាច់ត្រូវចាំជានិច្ចថារចនាសម្ព័ន្ធកំណត់បុគ្គលមិនត្រូវគ្នាទៅនឹងស្ថានភាពរូបវន្តពិតណាមួយឡើយ ហើយថាមិនមានបាតុភូតរូបវិទ្យានៃ "ការអនុលោមតាមអេឡិចត្រូនិក" នោះទេ។

ករណីជាច្រើនត្រូវបានគេស្គាល់ពីអក្សរសិល្ប៍នៅពេលដែលអ្នកគាំទ្រនៃគំនិតនៃ resonance សន្មតថាអត្ថន័យនៃបាតុភូតរូបវិទ្យាទៅនឹង resonance ហើយជឿថារចនាសម្ព័ន្ធកំណត់បុគ្គលមួយចំនួនទទួលខុសត្រូវចំពោះលក្ខណៈសម្បត្តិជាក់លាក់នៃសារធាតុ។ លទ្ធភាព​នៃ​ការ​យល់​ខុស​បែប​នេះ​គឺ​មាន​នៅ​ក្នុង​ចំណុច​ជា​ច្រើន​នៃ​គោល​គំនិត​នៃ​សន្ទុះ។ ដូច្នេះនៅពេលដែលពួកគេនិយាយអំពី "ការរួមចំណែកផ្សេងៗនៃរចនាសម្ព័ន្ធកំណត់" ទៅនឹងស្ថានភាពពិតនៃម៉ូលេគុល គំនិតនៃអត្ថិភាពពិតនៃទំនាក់ទំនងទាំងនេះអាចកើតឡើងយ៉ាងងាយស្រួល។ ម៉ូលេគុលពិតប្រាកដមួយនៅក្នុងគំនិតនៃ resonance ត្រូវបានចាត់ទុកថាជា "កូនកាត់ resonance"; ពាក្យនេះអាចបង្ហាញពីអន្តរកម្មពិតប្រាកដនៃរចនាសម្ព័ន្ធកំណត់ ដូចជាការបង្កាត់នៃគន្លងអាតូមិច។

ពាក្យថា "ស្ថេរភាពដោយសារតែភាពធន់" ក៏មិនជោគជ័យដែរ ព្រោះស្ថេរភាពនៃម៉ូលេគុលមិនអាចបណ្តាលមកពី resonance ដែលមិនមាននោះទេ ប៉ុន្តែជាបាតុភូតរូបវន្តនៃ delocalization នៃដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុង ដែលជាលក្ខណៈនៃប្រព័ន្ធ conjugated ។ ដូច្នេះវាជាការសមរម្យក្នុងការហៅស្ថេរភាពបាតុភូតនេះដោយសារតែការភ្ជាប់គ្នា។ ថាមពលរួមបញ្ចូលគ្នា (ថាមពល delocalization ឬថាមពល mesomerism) អាចត្រូវបានកំណត់ដោយពិសោធន៍ដោយឯករាជ្យនៃ "ថាមពល resonance" ដែលកើតចេញពីការគណនាមេកានិចកង់ទិច។ នេះគឺជាភាពខុសគ្នារវាងថាមពលដែលបានគណនាសម្រាប់ម៉ូលេគុលសម្មតិកម្មដែលមានរូបមន្តដែលត្រូវគ្នានឹងរចនាសម្ព័ន្ធកំណត់មួយ ហើយថាមពលដែលបានរកឃើញដោយពិសោធន៍សម្រាប់ម៉ូលេគុលពិតប្រាកដមួយ។

ជាមួយនឹងការកក់ទុកខាងលើ វិធីសាស្រ្តនៃការពិពណ៌នាអំពីការបែងចែកដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងនៅក្នុងម៉ូលេគុលដោយប្រើរចនាសម្ព័ន្ធកំណត់ជាច្រើន ច្បាស់ជាអាចប្រើរួមជាមួយវិធីសាស្ត្រធម្មតាពីរផ្សេងទៀតផងដែរ។

2.4 វិធីសាស្រ្ត Hückel

វិធីសាស្ត្រ Hückel វិធីសាស្ត្រគីមី Quantum សម្រាប់ការគណនាប្រហាក់ប្រហែលនៃកម្រិតថាមពល និង mol ។ គន្លងនៃអង្គការមិនឆ្អែត។ ការតភ្ជាប់។ វាត្រូវបានផ្អែកលើការសន្មត់ថាចលនារបស់អេឡិចត្រុងនៅជិតស្នូលអាតូមក្នុងម៉ូលេគុលមិនអាស្រ័យលើរដ្ឋ ឬចំនួនអេឡិចត្រុងផ្សេងទៀតទេ។ នេះធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីសម្រួលដល់ភារកិច្ចនៃការកំណត់ mol ។ គន្លង (MO) តំណាងដោយការរួមបញ្ចូលគ្នាលីនេអ៊ែរនៃគន្លងអាតូមិក។ វិធីសាស្រ្តនេះត្រូវបានស្នើឡើងដោយ E. Hückel ក្នុងឆ្នាំ 1931 សម្រាប់ការគណនារចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃអ៊ីដ្រូកាបូនជាមួយនឹងចំណងភ្ជាប់គ្នា។ វាត្រូវបានគេជឿថាអាតូមកាបូននៃប្រព័ន្ធ conjugated ស្ថិតនៅក្នុងយន្តហោះដូចគ្នាដែលទាក់ទងទៅនឹងការកាន់កាប់ខ្ពស់បំផុតនិងទាបបំផុតនិម្មិត (ឥតគិតថ្លៃ) MOs (គន្លងម៉ូលេគុលផ្នែកខាងមុខ) គឺ antisymmetric ពោលគឺពួកវាជាគន្លងដែលបង្កើតឡើងដោយអាតូមិច 2pz គន្លង (AO ) នៃអាតូម C ដែលត្រូវគ្នា ឥទ្ធិពលនៃអាតូមផ្សេងទៀត។ N ឬ mol ។ បំណែកដែលមានការតភ្ជាប់ឆ្អែតត្រូវបានធ្វេសប្រហែស។ វាត្រូវបានសន្មត់ថាអាតូមកាបូន M នីមួយៗនៃប្រព័ន្ធផ្សំបញ្ចូលអេឡិចត្រុងមួយទៅក្នុងប្រព័ន្ធ ហើយត្រូវបានពិពណ៌នាដោយអាតូម 2pz គន្លងមួយ (k = 1, 2, ... , M) ។ គំរូសាមញ្ញនៃរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃម៉ូលេគុលដែលផ្តល់ដោយវិធីសាស្ត្រ Hückel អនុញ្ញាតឱ្យយើងយល់ពីប្រតិកម្មគីមីជាច្រើន។ បាតុភូត។ ជាឧទាហរណ៍ ភាពមិនរាងប៉ូលនៃអ៊ីដ្រូកាបូនជំនួសគឺដោយសារការចោទប្រកាន់ដ៏មានប្រសិទ្ធភាពលើអាតូមកាបូនទាំងអស់គឺស្មើនឹងសូន្យ។ ផ្ទុយទៅវិញ ប្រព័ន្ធ fused nonalternant នៃ 5- និង 7-membered rings (azulene) មានពេល dipole នៃ ca ។ 1D (3.3 x 10 -30 C x m) ។ នៅក្នុងអ៊ីដ្រូកាបូនជំនួសសេស ប្រភពថាមពលសំខាន់គឺ។ រដ្ឋត្រូវគ្នាទៅនឹងប្រព័ន្ធអេឡិចត្រូនិច ដែលយ៉ាងហោចណាស់មានគន្លងកាន់កាប់តែមួយ។ វាអាចត្រូវបានបង្ហាញថាថាមពលនៃគន្លងនេះគឺដូចគ្នាទៅនឹងអាតូមទំនេរហើយដូច្នេះវាត្រូវបានគេហៅថា។ MO. ការដកឬបន្ថែមអេឡិចត្រុងផ្លាស់ប្តូរចំនួនប្រជាជននៃគន្លង nonbonding ប៉ុណ្ណោះដែលរួមបញ្ចូលរូបរាងនៃបន្ទុកនៅលើអាតូមមួយចំនួនដែលសមាមាត្រទៅនឹងការ៉េនៃមេគុណដែលត្រូវគ្នាក្នុងការពង្រីកនៃ MO ដែលមិនជាប់ចំណងនៅក្នុង AO ។ ដើម្បីកំណត់ MO បែបនេះ ច្បាប់សាមញ្ញមួយត្រូវបានប្រើ៖ ផលបូកនៃមេគុណ Ck សម្រាប់អាតូមទាំងអស់ដែលនៅជាប់នឹងមួយដែលបានផ្តល់ឱ្យត្រូវតែស្មើនឹងសូន្យ។ លើសពីនេះទៀតតម្លៃមេគុណត្រូវតែឆ្លើយតបទៅនឹងការបន្ថែម លក្ខខណ្ឌធម្មតា៖ នេះនាំទៅរកការឆ្លាស់គ្នាលក្ខណៈ (ឆ្លាស់គ្នា) នៃបន្ទុកលើអាតូមនៅក្នុង mol ។ អ៊ីយ៉ុងនៃអ៊ីដ្រូកាបូនជំនួស។ ជាពិសេសច្បាប់នេះពន្យល់ពីការបំបែកដោយសារធាតុគីមី។ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃទីតាំង ortho និង para នៅក្នុងរង្វង់ benzene បើប្រៀបធៀបទៅនឹងទីតាំងមេតា។ ភាពទៀងទាត់ដែលបានបង្កើតឡើងក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃវិធីសាស្ត្រ Hückel សាមញ្ញត្រូវបានបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយ នៅពេលដែលអន្តរកម្មទាំងអស់នៅក្នុងម៉ូលេគុលត្រូវបានយកមកពិចារណាយ៉ាងពេញលេញ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាធម្មតាឥទ្ធិពលនៃកត្តាបំពេញបន្ថែមខុសធម្មតាជាច្រើន (ឧទាហរណ៍ ស្នូលអេឡិចត្រុង សារធាតុជំនួស អាំងទែរអេឡិចត្រូនិច។ ដូច្នេះ វិធីសាស្ត្រ Hückel ត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ដើម្បីធ្វើគំរូយន្តការប្រតិកម្មស្មុគស្មាញដែលពាក់ព័ន្ធនឹងអង្គការ។ ការតភ្ជាប់។ នៅពេលដែល heteroatoms (N, O, S, ... ) ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងម៉ូលេគុល ប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃម៉ាទ្រីស H ដែលយកសម្រាប់ heteroatom និងសម្រាប់អាតូមកាបូនក្លាយជាសំខាន់។ មិនដូចករណីនៃប៉ូលីយូធ្យូនទេ ប្រភេទផ្សេងគ្នានៃអាតូម ឬចំណងត្រូវបានពិពណ៌នាដោយប៉ារ៉ាម៉ែត្រផ្សេងគ្នា ឬ និងសមាមាត្ររបស់វាប៉ះពាល់យ៉ាងសំខាន់ទៅលើប្រភេទនៃ MO; គុណភាពនៃការទស្សន៍ទាយដែលទទួលបានក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃវិធីសាស្ត្រ Hückel សាមញ្ញ ជាក្បួននៅទីបំផុតកាន់តែយ៉ាប់យ៉ឺន។ សាមញ្ញក្នុងគំនិត មើលឃើញ និងមិនត្រូវការការគណនាស្មុគ្រស្មាញ វិធីសាស្ត្រHückel គឺជាមធ្យោបាយសាមញ្ញបំផុតមួយនៃការបង្កើតគំរូគីមី quantum នៃរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃម៉ូលេគុលស្មុគស្មាញ។ ប្រព័ន្ធ។ ណាអ៊ីប ការប្រើប្រាស់របស់វាមានប្រសិទ្ធភាពក្នុងករណីដែលលក្ខណៈសម្បត្តិនៃម៉ូលេគុលត្រូវបានកំណត់ដោយរចនាសម្ព័ន្ធ topological មូលដ្ឋាននៃសារធាតុគីមី។ ចំណង ជាពិសេសស៊ីមេទ្រីនៃម៉ូលេគុល។ ការប៉ុនប៉ងសាងសង់កំណែកែលម្អនៃវិធីសាស្ត្រHückelក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃវិធីសាស្ត្រគន្លងម៉ូលេគុលសាមញ្ញ ធ្វើឱ្យយល់បានតិចតួច ព្រោះវានាំទៅរកវិធីសាស្ត្រគណនាដែលអាចប្រៀបធៀបបានក្នុងភាពស្មុគស្មាញទៅនឹងវិធីសាស្ត្រត្រឹមត្រូវជាងនៃគីមីវិទ្យាកង់ទិច។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

បច្ចុប្បន្ននេះ "សាខានៃវិទ្យាសាស្ត្រទាំងមូលត្រូវបានបង្កើតឡើង - គីមីវិទ្យា quantum ដែលទាក់ទងនឹងការអនុវត្តវិធីសាស្រ្តមេកានិចកង់ទិចទៅនឹងបញ្ហាគីមី។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វានឹងត្រូវបានគេយល់ច្រឡំជាមូលដ្ឋានក្នុងការគិតថាសំណួរទាំងអស់នៃរចនាសម្ព័ន្ធ និងប្រតិកម្មនៃសមាសធាតុសរីរាង្គអាចត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជាបញ្ហានៃមេកានិចកង់ទិច។ មេកានិច Quantum សិក្សាអំពីច្បាប់នៃចលនារបស់អេឡិចត្រុង និងនុយក្លេអ៊ែ ពោលគឺច្បាប់នៃទម្រង់ចលនាទាបបំផុត បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងអ្វីដែលសិក្សាដោយគីមីវិទ្យា (ចលនានៃអាតូម និងម៉ូលេគុល) ហើយទម្រង់ចលនាខ្ពស់បំផុតមិនអាចកាត់បន្ថយបានឡើយ។ ទៅទាបបំផុត។ សូម្បីតែសម្រាប់ម៉ូលេគុលសាមញ្ញបំផុតក៏ដោយ បញ្ហាដូចជាប្រតិកម្មនៃសារធាតុ យន្តការ និង kinetics នៃការបំប្លែងរបស់ពួកគេមិនអាចសិក្សាបានដោយវិធីសាស្ត្រនៃមេកានិចកង់ទិចប៉ុណ្ណោះ។ មូលដ្ឋានសម្រាប់សិក្សាទម្រង់គីមីនៃចលនារបស់រូបធាតុ គឺជាវិធីសាស្រ្តស្រាវជ្រាវគីមី ហើយតួនាទីឈានមុខគេក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍គីមីវិទ្យា ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ទ្រឹស្តីនៃរចនាសម្ព័ន្ធគីមី។

វិធីសាស្រ្តវិភាគសារធាតុ

ការវិភាគកាំរស្មីអ៊ិច

ការវិភាគការសាយភាយកាំរស្មីអ៊ិច គឺជាវិធីសាស្ត្រមួយសម្រាប់សិក្សាពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃរូបកាយ ដោយប្រើប្រាស់បាតុភូតនៃការសាយភាយកាំរស្មីអ៊ិច ដែលជាវិធីសាស្ត្រសម្រាប់សិក្សារចនាសម្ព័ន្ធនៃរូបធាតុដោយការចែកចាយលំហ និងអាំងតង់ស៊ីតេនៃវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិចដែលរាយប៉ាយលើវត្ថុដែលបានវិភាគ។ លំនាំ​នៃ​ការ​សាយភាយ​គឺ​អាស្រ័យ​លើ​ប្រវែង​រលក​នៃ​កាំរស្មីអ៊ិច​ដែល​បាន​ប្រើ និង​រចនាសម្ព័ន្ធ​របស់​វត្ថុ។ ដើម្បីសិក្សារចនាសម្ព័ន្ធអាតូម វិទ្យុសកម្មដែលមានរលកពន្លឺតាមលំដាប់នៃទំហំអាតូមត្រូវបានប្រើ។

វិធីសាស្ត្រវិភាគការសាយភាយកាំរស្មីអ៊ិចត្រូវបានប្រើដើម្បីសិក្សាពីលោហធាតុ យ៉ាន់ស្ព័រ សារធាតុរ៉ែ សមាសធាតុអសរីរាង្គ និងសរីរាង្គ ប៉ូលីម៊ែរ វត្ថុធាតុអាម៉ូផូស អង្គធាតុរាវ និងឧស្ម័ន ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន អាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក ជាដើម។ ការវិភាគការសាយភាយកាំរស្មីអ៊ិច គឺជាវិធីសាស្ត្រសំខាន់សម្រាប់កំណត់រចនាសម្ព័ន្ធរបស់គ្រីស្តាល់។

នៅពេលសិក្សាគ្រីស្តាល់វាផ្តល់ព័ត៌មានច្រើនបំផុត។ នេះគឺដោយសារតែការពិតដែលថាគ្រីស្តាល់មានរចនាសម្ព័ន្ធតាមកាលកំណត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងនិងតំណាងឱ្យការសាយភាយ grating សម្រាប់កាំរស្មីអ៊ិចដែលបង្កើតឡើងដោយធម្មជាតិខ្លួនឯង។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាក៏ផ្តល់ព័ត៌មានដ៏មានតម្លៃផងដែរ នៅពេលសិក្សាសាកសពដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធមិនសូវបញ្ជា ដូចជាវត្ថុរាវ អាម៉ូហ្វូស គ្រីស្តាល់រាវ ប៉ូលីម៊ែរ និងសារធាតុផ្សេងៗទៀត។ ដោយផ្អែកលើរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមិកជាច្រើនដែលបានឌិគ្រីបរួចហើយ បញ្ហាច្រាសក៏អាចដោះស្រាយបានដែរ៖ ពីគំរូនៃការបំភាយកាំរស្មីអ៊ិចនៃសារធាតុ polycrystalline ឧទាហរណ៍ ដែកថែប យ៉ាន់ស្ព័រ យ៉ាន់ស្ព័រ រ៉ែ ដីតាមច័ន្ទគតិ សមាសធាតុគ្រីស្តាល់នៃសារធាតុនេះអាចត្រូវបានបង្កើតឡើង។ នោះគឺការវិភាគដំណាក់កាលអាចត្រូវបានអនុវត្ត។

ការវិភាគការសាយភាយកាំរស្មីអ៊ិចធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃសារធាតុគ្រីស្តាល់ រួមទាំងសារធាតុស្មុគស្មាញដូចជា វីតាមីន អង់ទីប៊ីយ៉ូទិក សមាសធាតុសម្របសម្រួលជាដើម។ ការសិក្សារចនាសម្ព័ន្ធពេញលេញនៃគ្រីស្តាល់ជារឿយៗអនុញ្ញាតឱ្យមនុស្សម្នាក់ដោះស្រាយបញ្ហាគីមីសុទ្ធសាធ ឧទាហរណ៍ បង្កើត ឬបញ្ជាក់រូបមន្តគីមី ប្រភេទនៃចំណង ទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៅដង់ស៊ីតេ ឬដង់ស៊ីតេដែលគេស្គាល់នៅទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលគេស្គាល់ ស៊ីមេទ្រី និងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុល និង អ៊ីយ៉ុងម៉ូលេគុល

ការវិភាគការសាយភាយកាំរស្មីអ៊ិចត្រូវបានប្រើដោយជោគជ័យដើម្បីសិក្សាពីស្ថានភាពគ្រីស្តាល់នៃប៉ូលីមែរ។ ការវិភាគការសាយភាយកាំរស្មីអ៊ិចក៏ផ្តល់នូវព័ត៌មានដ៏មានតម្លៃក្នុងការសិក្សាអំពីអង្គធាតុរាវ និងអាម៉ូញ៉ូមផងដែរ។ គំរូកាំរស្មីអ៊ិចនៃរូបកាយបែបនេះមានរង្វង់ព្រិលជាច្រើនដែលអាំងតង់ស៊ីតេថយចុះយ៉ាងឆាប់រហ័សជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃអាំងតង់ស៊ីតេ។ ដោយផ្អែកលើទទឹង រូបរាង និងអាំងតង់ស៊ីតេនៃចិញ្ចៀនទាំងនេះ គេអាចធ្វើការសន្និដ្ឋានអំពីលក្ខណៈពិសេសនៃលំដាប់លំដោយខ្លីនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធរាវ ឬអាម៉ូហ្វ។

ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់កាំរស្មីអ៊ិច "DRON"

ការវិភាគពន្លឺកាំរស្មីអ៊ិច (XRF)

វិធីសាស្រ្តមួយក្នុងចំនោមវិធីសាស្រ្ត spectroscopic ទំនើបសម្រាប់សិក្សាសារធាតុមួយដើម្បីទទួលបានសមាសភាពធាតុរបស់វា ឧ. ការវិភាគធាតុរបស់វា។ វិធីសាស្ត្រ XRF គឺផ្អែកលើការប្រមូល និងការវិភាគជាបន្តបន្ទាប់នៃវិសាលគមដែលទទួលបានដោយការលាតត្រដាងសម្ភារៈដែលកំពុងសិក្សាទៅនឹងកាំរស្មីអ៊ិច។ នៅពេលដែល irradiated អាតូមចូលទៅក្នុងស្ថានភាពរំភើបមួយ អមដោយការផ្លាស់ប្តូរនៃអេឡិចត្រុងទៅកម្រិតខ្ពស់ជាង quantum ។ អាតូមនៅតែស្ថិតក្នុងស្ថានភាពរំភើបក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លីបំផុត តាមលំដាប់លំដោយមួយមីក្រូវិនាទី បន្ទាប់ពីនោះវាត្រឡប់ទៅទីតាំងស្ងាត់វិញ (ស្ថានភាពដី)។ ក្នុងករណីនេះ អេឡិចត្រុងពីសំបកខាងក្រៅអាចបំពេញកន្លែងទំនេរជាលទ្ធផល ហើយថាមពលលើសត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងទម្រង់ជាហ្វូតុង ឬថាមពលត្រូវបានផ្ទេរទៅអេឡិចត្រុងមួយទៀតពីសំបកខាងក្រៅ (អេឡិចត្រុងអេឡិចត្រុង)។ ក្នុងករណីនេះ អាតូមនីមួយៗបញ្ចេញ photoelectron ជាមួយនឹងថាមពលនៃតម្លៃដែលបានកំណត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹង ឧទាហរណ៍ ដែក នៅពេលដែល irradiated ជាមួយកាំរស្មី X បញ្ចេញ photon K = 6.4 keV។ បន្ទាប់មកយោងទៅតាមថាមពលនិងចំនួននៃ quanta រចនាសម្ព័ន្ធនៃសារធាតុត្រូវបានវិនិច្ឆ័យ។

នៅក្នុងវិសាលគមនៃ fluorescence កាំរស្មីអ៊ិច វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីធ្វើការប្រៀបធៀបលម្អិតនៃសំណាកគំរូមិនត្រឹមតែនៅក្នុងលក្ខណៈនៃវិសាលគមលក្ខណៈនៃធាតុប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃអាំងតង់ស៊ីតេនៃវិទ្យុសកម្មផ្ទៃខាងក្រោយ (bremsstrahlung) និងរូបរាងនៃក្រុមចែកចាយ Compton ផងដែរ។ វាត្រូវចំណាយពេលលើអត្ថន័យពិសេសក្នុងករណីដែលសមាសធាតុគីមីនៃសំណាកពីរគឺដូចគ្នា យោងទៅតាមលទ្ធផលនៃការវិភាគបរិមាណ ប៉ុន្តែសំណាកខុសគ្នានៅក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិផ្សេងទៀត ដូចជាទំហំគ្រាប់ធញ្ញជាតិ ទំហំគ្រីស្តាល់ ភាពរដុបលើផ្ទៃ ភាពរដុប សំណើម។ វត្តមាននៃទឹកគ្រីស្តាល់ គុណភាពប៉ូលា កម្រាស់បាញ់។ល។ ការកំណត់អត្តសញ្ញាណត្រូវបានអនុវត្តដោយផ្អែកលើការប្រៀបធៀបលម្អិតនៃវិសាលគម។ មិនចាំបាច់ដឹងពីសមាសធាតុគីមីនៃគំរូនោះទេ។ ភាពខុសគ្នាណាមួយនៅក្នុងវិសាលគមប្រៀបធៀបដោយមិនអាចប្រកែកបាន បង្ហាញថាគំរូដែលកំពុងសិក្សាខុសពីស្តង់ដារ។

ប្រភេទនៃការវិភាគនេះត្រូវបានអនុវត្តនៅពេលដែលវាចាំបាច់ដើម្បីកំណត់សមាសភាពនិងលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តមួយចំនួននៃគំរូពីរដែលមួយក្នុងចំណោមនោះគឺជាឯកសារយោង។ ប្រភេទនៃការវិភាគនេះគឺមានសារៈសំខាន់នៅពេលរកមើលភាពខុសគ្នាណាមួយនៅក្នុងសមាសភាពនៃគំរូពីរ។ វិសាលភាពនៃការអនុវត្ត៖ ការកំណត់លោហធាតុធ្ងន់នៅក្នុងដី ដីល្បាប់ ទឹក អេរ៉ូសូល ការវិភាគគុណភាព និងបរិមាណនៃដី សារធាតុរ៉ែ ថ្ម ការត្រួតពិនិត្យគុណភាពនៃវត្ថុធាតុដើម ដំណើរការផលិត និងផលិតផលសម្រេច ការវិភាគថ្នាំលាបសំណ ការវាស់វែងកំហាប់នៃវត្ថុមានតម្លៃ។ លោហធាតុ ការកំណត់ការចម្លងរោគប្រេង និងឥន្ធនៈ ការកំណត់លោហធាតុពុលក្នុងគ្រឿងផ្សំអាហារ ការវិភាគធាតុដាននៅក្នុងដី និងផលិតផលកសិកម្ម ការវិភាគធាតុ កាលបរិច្ឆេទនៃការរកឃើញបុរាណវត្ថុ ការសិក្សាគំនូរ ចម្លាក់ សម្រាប់ការវិភាគ និងការពិនិត្យ។

ជាធម្មតា ការរៀបចំសំណាកសម្រាប់ការវិភាគលើកាំរស្មីអ៊ិចគ្រប់ប្រភេទ មិនពិបាកទេ។ ដើម្បីធ្វើការវិភាគបរិមាណដែលអាចទុកចិត្តបានខ្ពស់ គំរូត្រូវតែមានលក្ខណៈដូចគ្នា និងតំណាង មានម៉ាស់ និងទំហំមិនតិចជាងតម្រូវការដោយបច្ចេកទេសវិភាគ។ លោហៈគឺដី ម្សៅត្រូវបានកំទេចទៅជាភាគល្អិតនៃទំហំដែលបានផ្តល់ឱ្យហើយចុចចូលទៅក្នុងគ្រាប់។ ថ្មត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងស្ថានភាពកញ្ចក់ (នេះអាចជឿជាក់បានលុបបំបាត់កំហុសដែលទាក់ទងនឹងភាពខុសធម្មតានៃគំរូ)។ វត្ថុរាវ និងសារធាតុភាគច្រើនត្រូវបានដាក់ក្នុងពែងពិសេស។

ការវិភាគវិសាលគម

ការវិភាគវិសាលគម- វិធីសាស្រ្តរូបវន្តសម្រាប់ការកំណត់គុណភាព និងបរិមាណនៃសមាសធាតុអាតូម និងម៉ូលេគុលនៃសារធាតុមួយ ដោយផ្អែកលើការសិក្សាអំពីវិសាលគមរបស់វា។ មូលដ្ឋានរូបវិទ្យារបស់ S.a. - spectroscopy នៃអាតូម និងម៉ូលេគុល វាត្រូវបានចាត់ថ្នាក់តាមគោលបំណងនៃការវិភាគ និងប្រភេទនៃវិសាលគម (សូមមើល វិសាលគមអុបទិក)។ អាតូម S. a. (ACA) កំណត់សមាសភាពធាតុនៃសំណាកគំរូពីការបំភាយអាតូមិក (អ៊ីយ៉ុង) និងវិសាលគមស្រូបយកម៉ូលេគុល S. a. (MSA) - សមាសធាតុម៉ូលេគុលនៃសារធាតុផ្អែកលើវិសាលគមម៉ូលេគុលនៃការស្រូប ពន្លឺ និងការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ Raman នៃពន្លឺ។ ការបំភាយ S. a.ផលិតដោយវិសាលគមនៃការបំភាយនៃអាតូម អ៊ីយ៉ុង និងម៉ូលេគុលដែលរំភើបដោយប្រភពផ្សេងៗនៃវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចក្នុងចន្លោះពី ?- វិទ្យុសកម្មដល់មីក្រូវ៉េវ។ ការស្រូបយក S. a. ត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើវិសាលគមស្រូបនៃវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដោយវត្ថុដែលបានវិភាគ (អាតូម ម៉ូលេគុល អ៊ីយ៉ុងនៃរូបធាតុនៅក្នុងស្ថានភាពនៃការប្រមូលផ្តុំ) ។ ការវិភាគវិសាលគមអាតូមិក (ASA) ការបំភាយ ASAមានដំណើរការសំខាន់ៗដូចខាងក្រោមៈ

1. ការជ្រើសរើសគំរូតំណាងដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីសមាសភាពមធ្យមនៃសម្ភារៈដែលបានវិភាគ ឬការចែកចាយក្នុងតំបន់នៃធាតុដែលបានកំណត់នៅក្នុងសម្ភារៈ។
2. ការណែនាំគំរូចូលទៅក្នុងប្រភពវិទ្យុសកម្ម ដែលក្នុងនោះការហួតនៃសំណាករឹង និងរាវ ការបំបែកសមាសធាតុ និងការរំភើបនៃអាតូម និងអ៊ីយ៉ុងកើតឡើង។
3. ការបំប្លែងពន្លឺរបស់ពួកគេទៅជាវិសាលគម និងកត់ត្រាវា (ឬការសង្កេតដោយមើលឃើញ) ដោយប្រើឧបករណ៍វិសាលគម។
4. ការបកស្រាយនៃវិសាលគមដែលទទួលបានដោយប្រើតារាង និង atlases នៃបន្ទាត់វិសាលគមនៃធាតុ។

ដំណាក់កាលនេះបញ្ចប់ គុណភាពអាសា។ ប្រសិទ្ធភាពបំផុតគឺការប្រើបន្ទាត់រសើប (ដែលគេហៅថា "ចុងក្រោយ") ដែលនៅតែមាននៅក្នុងវិសាលគមនៅកំហាប់អប្បបរមានៃធាតុដែលត្រូវបានកំណត់។ Spectrograms ត្រូវបានមើលនៅលើមីក្រូទស្សន៍វាស់វែង ឧបករណ៍ប្រៀបធៀប និង spectroprojectors ។ សម្រាប់ការវិភាគគុណភាព វាគ្រប់គ្រាន់ក្នុងការបង្កើតវត្តមាន ឬអវត្តមាននៃបន្ទាត់វិភាគនៃធាតុដែលត្រូវបានកំណត់។ ដោយផ្អែកលើពន្លឺនៃបន្ទាត់ក្នុងអំឡុងពេលត្រួតពិនិត្យដែលមើលឃើញ មនុស្សម្នាក់អាចផ្តល់ការប៉ាន់ស្មានរដុបនៃខ្លឹមសារនៃធាតុមួយចំនួននៅក្នុងគំរូ។

ASA បរិមាណត្រូវបានអនុវត្តដោយការប្រៀបធៀបអាំងតង់ស៊ីតេនៃបន្ទាត់វិសាលគមពីរនៅក្នុងវិសាលគមនៃគំរូដែលមួយជាកម្មសិទ្ធិរបស់ធាតុដែលត្រូវបានកំណត់និងមួយទៀត (បន្ទាត់ប្រៀបធៀប) ទៅធាតុសំខាន់នៃគំរូការប្រមូលផ្តុំដែលត្រូវបានគេស្គាល់។ ឬធាតុដែលត្រូវបានណែនាំជាពិសេសនៅកំហាប់ដែលគេស្គាល់ ("ស្តង់ដារខាងក្នុង")។

ការស្រូបយកអាតូមិច S. a.(AAA) និង fluorescent អាតូមិក S. a. (អេហ្វអេ) ។ នៅក្នុងវិធីសាស្រ្តទាំងនេះ គំរូត្រូវបានបំប្លែងទៅជាចំហាយទឹកនៅក្នុងអាតូម័រ (អណ្តាតភ្លើង បំពង់ក្រាហ្វិច ស្ថេរភាព RF ឬមីក្រូវ៉េវបញ្ចេញប្លាស្មា)។ នៅក្នុង AAA ពន្លឺពីប្រភពនៃវិទ្យុសកម្មដាច់ពីគ្នាដែលឆ្លងកាត់ចំហាយទឹកនេះត្រូវបានកាត់បន្ថយ ហើយដោយកម្រិតនៃការបន្ថយនៃអាំងតង់ស៊ីតេនៃបន្ទាត់នៃធាតុដែលត្រូវបានកំណត់ ការផ្តោតអារម្មណ៍របស់វានៅក្នុងគំរូត្រូវបានវិនិច្ឆ័យ។ AAA ត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើ spectrophotometers ពិសេស។ បច្ចេកទេស AAA គឺសាមញ្ញជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងវិធីសាស្រ្តផ្សេងទៀត វាត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់ក្នុងការកំណត់មិនត្រឹមតែតូចប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏មានការប្រមូលផ្តុំដ៏ធំនៃធាតុនៅក្នុងគំរូផងដែរ។ AAA ជំនួសដោយជោគជ័យនូវវិធីសាស្រ្តនៃការវិភាគគីមីដែលពឹងផ្អែកលើកម្លាំងពលកម្ម និងប្រើប្រាស់ពេលវេលា ដោយមិនមានភាពសុក្រិតទាបជាងពួកគេឡើយ។

នៅក្នុង AFA គូអាតូមនៃគំរូត្រូវបាន irradiated ជាមួយពន្លឺពីប្រភពវិទ្យុសកម្ម resonant និង fluorescence នៃធាតុដែលត្រូវបានកំណត់ត្រូវបានកត់ត្រាទុក។ សម្រាប់ធាតុមួយចំនួន (Zn, Cd, Hg ។

ASA អនុញ្ញាតឱ្យវាស់សមាសធាតុអ៊ីសូតូម។ ធាតុមួយចំនួនមានបន្ទាត់វិសាលគមជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធដែលបានដោះស្រាយយ៉ាងល្អ (ឧទាហរណ៍ H, He, U) ។ សមាសធាតុអ៊ីសូតូមនៃធាតុទាំងនេះអាចត្រូវបានវាស់នៅលើឧបករណ៍វិសាលគមធម្មតាដោយប្រើប្រភពពន្លឺដែលបង្កើតខ្សែវិសាលគមស្តើង (cathode ប្រហោង, electrodeless HF និងចង្កៀងមីក្រូវ៉េវ) ។ ដើម្បីអនុវត្តការវិភាគវិសាលគមអ៊ីសូតូមនៃធាតុភាគច្រើន ឧបករណ៍ដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ត្រូវបានទាមទារ (ឧទាហរណ៍ស្តង់ដារ Fabry-Perot) ។ ការវិភាគវិសាលគម Isotopic ក៏អាចត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើវិសាលគមរំញ័រអេឡិចត្រូនិចនៃម៉ូលេគុល វាស់ការផ្លាស់ប្តូរ isotopic នៃ bands ដែលក្នុងករណីខ្លះឈានដល់តម្លៃសំខាន់។

ASA ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងបច្ចេកវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរ ការផលិតសម្ភារៈ semiconductor សុទ្ធ superconductors ជាដើម។ ច្រើនជាង 3/4 នៃការវិភាគទាំងអស់នៅក្នុងលោហធាតុត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើវិធីសាស្ត្រ ASA ។ Quantometers ត្រូវបានប្រើដើម្បីអនុវត្តការគ្រប់គ្រងប្រតិបត្តិការ (ក្នុងរយៈពេល 2-3 នាទី) កំឡុងពេលរលាយក្នុងម៉ាស៊ីនចំហរ និងការផលិតឧបករណ៍បំលែង។ នៅក្នុងការរុករកភូគព្ភសាស្ត្រ និងការរុករកភូគព្ភសាស្ត្រ ការវិភាគប្រហែល 8 លានត្រូវបានអនុវត្តក្នុងមួយឆ្នាំដើម្បីវាយតម្លៃប្រាក់បញ្ញើ។ ASA ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការការពារបរិស្ថាន និងការវិភាគដី ក្នុងការធ្វើកោសល្យវិច្ច័យ និងវេជ្ជសាស្ត្រ ភូគព្ភសាស្ត្របាតសមុទ្រ និងការសិក្សាអំពីសមាសភាពនៃបរិយាកាសខាងលើ ក្នុងការបំបែកអ៊ីសូតូប និងកំណត់អាយុ និងសមាសភាពនៃវត្ថុភូគព្ភសាស្ត្រ និងបុរាណវត្ថុជាដើម។

អ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ spectroscopy

វិធីសាស្ត្រ IR រួមមានការទទួលបាន សិក្សា និងអនុវត្តការបំភាយ ការស្រូប និងការឆ្លុះបញ្ចាំងនៅក្នុងតំបន់អ៊ីនហ្វ្រារ៉េដនៃវិសាលគម (0.76-1000 មីក្រូ)។ ICS មានការព្រួយបារម្ភជាចម្បងជាមួយនឹងការសិក្សាអំពីវិសាលគមម៉ូលេគុល ពីព្រោះ ភាគច្រើននៃវិសាលគមរំញ័រ និងបង្វិលនៃម៉ូលេគុលមានទីតាំងនៅក្នុងតំបន់ IR ។ ការសិក្សាដែលរីករាលដាលបំផុតគឺការសិក្សាអំពីវិសាលគមស្រូប IR ដែលកើតឡើងនៅពេលដែលវិទ្យុសកម្ម IR ឆ្លងកាត់សារធាតុមួយ។ ក្នុងករណីនេះ ថាមពលត្រូវបានជ្រើសរើសដោយជ្រើសរើសនៅប្រេកង់ទាំងនោះដែលស្របគ្នាជាមួយនឹងប្រេកង់បង្វិលនៃម៉ូលេគុលទាំងមូល និងនៅក្នុងករណីនៃសមាសធាតុគ្រីស្តាល់ជាមួយនឹងប្រេកង់រំញ័រនៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់។

វិសាលគមស្រូប IR គឺប្រហែលជាលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តតែមួយគត់នៃប្រភេទរបស់វា។ មិនមានសមាសធាតុពីរទេលើកលែងតែអ៊ីសូមអុបទិកដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធខុសៗគ្នាប៉ុន្តែមានវិសាលគម IR ដូចគ្នា។ ក្នុងករណីខ្លះ ដូចជាប៉ូលីម៊ែរដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលស្រដៀងគ្នា ភាពខុសគ្នាអាចស្ទើរតែមើលមិនឃើញ ប៉ុន្តែពួកវាតែងតែនៅទីនោះ។ ក្នុងករណីភាគច្រើន វិសាលគម IR គឺជា "ស្នាមម្រាមដៃ" នៃម៉ូលេគុល ដែលអាចសម្គាល់បានយ៉ាងងាយស្រួលពីវិសាលគមនៃម៉ូលេគុលផ្សេងទៀត។

បន្ថែមពីលើការពិតដែលថាការស្រូបយកគឺជាលក្ខណៈនៃក្រុមនីមួយៗនៃអាតូម អាំងតង់ស៊ីតេរបស់វាគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងកំហាប់របស់វា។ នោះ។ ការវាស់ស្ទង់អាំងតង់ស៊ីតេនៃការស្រូបយក ផ្តល់ឱ្យ បន្ទាប់ពីការគណនាសាមញ្ញ បរិមាណនៃសមាសធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យនៅក្នុងគំរូ។

IR spectroscopy ត្រូវបានប្រើក្នុងការសិក្សារចនាសម្ព័ន្ធនៃវត្ថុធាតុ semiconductor ប៉ូលីម៊ែរ វត្ថុជីវសាស្រ្ត និងកោសិការស់នៅដោយផ្ទាល់។ នៅក្នុងឧស្សាហកម្មទឹកដោះគោ វិធីសាស្រ្ត spectroscopy អ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់ប្រភាគដ៏ធំនៃជាតិខ្លាញ់ ប្រូតេអ៊ីន ជាតិ lactose សារធាតុរឹង ចំណុចត្រជាក់។ល។

សារធាតុរាវត្រូវបានយកចេញជាញឹកញាប់បំផុតជាខ្សែភាពយន្តស្តើងរវាងមួកនៃអំបិល NaCl ឬ KBr ។ វត្ថុរឹង​ត្រូវ​បាន​យក​ចេញ​ជា​ញឹក​ញាប់​ជា​ការ​បិទភ្ជាប់​ក្នុង​ប្រេង​ចាហួយ។ ដំណោះស្រាយត្រូវបានយកចេញនៅក្នុង cuvettes ដែលអាចដួលរលំបាន។

ជួរវិសាលគមពី 185 ទៅ 900 nm, ធ្នឹមទ្វេ, ការថត, ភាពត្រឹមត្រូវនៃប្រវែងរលក 0.03 nm នៅ 54000 cm-1, 0.25 នៅ 11000 cm-1, ប្រវែងរលកបន្តពូជ 0.02 nm និង 0.1 nm រៀងគ្នា។	ឧបករណ៍នេះត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់កត់ត្រា IR spectra នៃសំណាករឹង និងរាវ។ ជួរវិសាលគម - 4000…200 សង់ទីម៉ែត្រ-1; ភាពត្រឹមត្រូវ photometric ± 0.2% ។

ការវិភាគស្រូបនៃតំបន់ដែលអាចមើលឃើញ និងនៅជិត ultraviolet

គោលការណ៍នៃប្រតិបត្តិការនៃឧបករណ៍ photometric ទូទៅបំផុតសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវមន្ទីរពិសោធន៍វេជ្ជសាស្រ្ត - spectrophotometers និង photocolorimeters (ពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ) - ត្រូវបានផ្អែកលើវិធីសាស្រ្តស្រូបនៃការវិភាគឬទ្រព្យសម្បត្តិនៃដំណោះស្រាយដើម្បីស្រូបយកពន្លឺដែលអាចមើលឃើញនិងវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកនៅក្នុងជួរ ultraviolet នៅជិតវា .

សារធាតុនីមួយៗស្រូបយកតែវិទ្យុសកម្មបែបនេះ ថាមពលដែលមានសមត្ថភាពធ្វើឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរជាក់លាក់នៅក្នុងម៉ូលេគុលនៃសារធាតុនេះ។ ម៉្យាងទៀត សារធាតុមួយស្រូបវិទ្យុសកម្មនៃរលកពន្លឺជាក់លាក់មួយ ខណៈពេលដែលពន្លឺនៃប្រវែងរលកផ្សេងគ្នាឆ្លងកាត់សូលុយស្យុង។ ដូច្នេះហើយ នៅក្នុងតំបន់ដែលអាចមើលឃើញនៃពន្លឺ ពណ៌នៃដំណោះស្រាយដែលមើលឃើញដោយភ្នែកមនុស្សត្រូវបានកំណត់ដោយរលកនៃវិទ្យុសកម្មដែលមិនត្រូវបានស្រូបយកដោយដំណោះស្រាយនេះ។ នោះ​គឺ​ពណ៌​ដែល​សង្កេត​ដោយ​អ្នក​ស្រាវជ្រាវ​គឺ​បំពេញ​បន្ថែម​ទៅ​នឹង​ពណ៌​នៃ​កាំរស្មី​ដែល​ស្រូប​ចូល។

វិធីសាស្ត្រស្រូបទាញនៃការវិភាគគឺផ្អែកលើច្បាប់ទូទៅ Bouguer-Lambert-Beer ដែលជារឿយៗត្រូវបានគេហៅថាច្បាប់របស់ស្រាបៀរ។ វាផ្អែកលើច្បាប់ចំនួនពីរ៖

1. បរិមាណថាមពលដែលទាក់ទងនៃលំហូរពន្លឺដែលស្រូបយកដោយឧបករណ៍ផ្ទុកមិនអាស្រ័យលើអាំងតង់ស៊ីតេនៃវិទ្យុសកម្មនោះទេ។ ស្រទាប់ស្រូបយកនីមួយៗដែលមានកម្រាស់ដូចគ្នាស្រូបយកសមាមាត្រស្មើគ្នានៃលំហូរពន្លឺ monochromatic ឆ្លងកាត់ស្រទាប់ទាំងនេះ។
2. ការស្រូបនៃលំហូរ monochromatic នៃថាមពលពន្លឺគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងចំនួនម៉ូលេគុលនៃសារធាតុស្រូបយក។

ការវិភាគកំដៅ

វិធីសាស្រ្តស្រាវជ្រាវគីមីវិទ្យា។ និងគីមី។ ដំណើរការផ្អែកលើការកត់ត្រាឥទ្ធិពលកម្ដៅ អមជាមួយការបំប្លែងសារធាតុនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌកម្មវិធីសីតុណ្ហភាព។ ចាប់តាំងពីការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង enthalpy?H កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃគីមីរាងកាយភាគច្រើន។ ដំណើរការនិងគីមីវិទ្យា ប្រតិកម្ម តាមទ្រឹស្តី វិធីសាស្ត្រអាចអនុវត្តបានចំពោះប្រព័ន្ធមួយចំនួនធំ។

នៅក្នុង T. a. វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកត់ត្រាអ្វីដែលគេហៅថា កំដៅ (ឬត្រជាក់) ខ្សែកោងនៃគំរូដែលកំពុងសិក្សា, i.e. ការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពនៃពេលវេលាក្រោយ។ ក្នុងករណី k.-l. ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលនៅក្នុងសារធាតុ (ឬល្បាយនៃសារធាតុ) ខ្ពង់រាប ឬ kinks លេចឡើងនៅលើខ្សែកោង វិធីសាស្រ្តនៃការវិភាគកម្ដៅឌីផេរ៉ង់ស្យែល (DTA) មានភាពរសើបជាងមុន ដែលការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព DT ត្រូវបានកត់ត្រាតាមពេលវេលារវាងគំរូក្រោម។ ការសិក្សានិងគំរូប្រៀបធៀប (ភាគច្រើនជាញឹកញាប់ Al2O3) ដែលមិនឆ្លងកាត់ជួរសីតុណ្ហភាពនេះមិនមានការផ្លាស់ប្តូរទេ។

នៅក្នុង T. a. វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកត់ត្រាអ្វីដែលគេហៅថា កំដៅ (ឬត្រជាក់) ខ្សែកោងនៃគំរូដែលកំពុងសិក្សា, i.e. ការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពនៃពេលវេលាក្រោយ។ ក្នុងករណី k.-l. ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលនៅក្នុងសារធាតុ (ឬល្បាយនៃសារធាតុ) ខ្ពង់រាប ឬ kinks លេចឡើងនៅលើខ្សែកោង។

ការវិភាគកំដៅឌីផេរ៉ង់ស្យែល(DTA) មានភាពរសើបខ្លាំងជាង។ វាកត់ត្រាការផ្លាស់ប្តូរពេលវេលានៅក្នុងភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាព DT រវាងគំរូតេស្ត និងគំរូប្រៀបធៀប (ភាគច្រើនជាញឹកញាប់ Al2O3) ដែលមិនឆ្លងកាត់ការផ្លាស់ប្តូរណាមួយនៅក្នុងជួរសីតុណ្ហភាពដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ អប្បបរមានៅលើខ្សែកោង DTA (សូមមើលឧទាហរណ៍រូបភព។ ) ត្រូវគ្នាទៅនឹងដំណើរការ endothermic និងអតិបរមានៃដំណើរការ exothermic ផលប៉ះពាល់ដែលបានកត់ត្រានៅក្នុង DTA, m.b. បណ្តាលមកពីការរលាយ ការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ ការបំផ្លិចបំផ្លាញនៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ ការហួត ការពុះ ការជ្រាបទឹក ក៏ដូចជាសារធាតុគីមី។ ដំណើរការ (ការបំបែក, ការបំបែក, ការខះជាតិទឹក, ការកាត់បន្ថយអុកស៊ីតកម្មជាដើម) ។ ការផ្លាស់ប្តូរភាគច្រើនត្រូវបានអមដោយឥទ្ធិពល endothermic; មានតែដំណើរការមួយចំនួននៃការកាត់បន្ថយអុកស៊ីតកម្ម និងការបំប្លែងរចនាសម្ព័ន្ធប៉ុណ្ណោះដែលមានកំដៅខាងក្រៅ។

នៅក្នុង T. a. វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកត់ត្រាអ្វីដែលគេហៅថា កំដៅ (ឬត្រជាក់) ខ្សែកោងនៃគំរូដែលកំពុងសិក្សា, i.e. ការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពនៃពេលវេលាក្រោយ។ ក្នុងករណី k.-l. ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលនៅក្នុងសារធាតុ (ឬល្បាយនៃសារធាតុ) ខ្ពង់រាប ឬ kinks លេចឡើងនៅលើខ្សែកោង។

ម៉ាត់ ទំនាក់ទំនងរវាងតំបន់កំពូលនៅលើខ្សែកោង DTA និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃឧបករណ៍ និងគំរូធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកំណត់កំដៅនៃការផ្លាស់ប្តូរ ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មនៃការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល ថេរ kinetic មួយចំនួន និងធ្វើការវិភាគពាក់កណ្តាលបរិមាណនៃល្បាយ។ (ប្រសិនបើ DH នៃប្រតិកម្មដែលត្រូវគ្នាត្រូវបានគេដឹង) ។ ដោយប្រើ DTA ការបំបែកនៃ carboxylates លោហៈ សមាសធាតុសរីរាង្គផ្សេងៗ និងអុកស៊ីដ superconductors សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ត្រូវបានសិក្សា។ វិធីសាស្រ្តនេះត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់ជួរសីតុណ្ហភាពសម្រាប់ការបំប្លែងឧស្ម័នកាបូនិកទៅជាឧស្ម័នកាបូនិក (កំឡុងពេលការដុតឧស្ម័នផ្សងរថយន្ត ការបំភាយឧស្ម័នចេញពីបំពង់រោងចក្រថាមពលកំដៅ។ល។)។ DTA ត្រូវបានប្រើដើម្បីសាងសង់ដ្យាក្រាមដំណាក់កាលនៃស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធដែលមានចំនួនធាតុផ្សំផ្សេងៗគ្នា (ការវិភាគរូបវិទ្យា-គីមី) សម្រាប់គុណភាព។ ការវាយតម្លៃគំរូ ឧ. នៅពេលប្រៀបធៀបវត្ថុធាតុដើមផ្សេងៗគ្នា។

និស្សន្ទវត្ថុ- វិធីសាស្រ្តទូលំទូលាយនៃការស្រាវជ្រាវគីមី។ និងរូបវិទ្យាគីមី ដំណើរការដែលកើតឡើងនៅក្នុងសារធាតុនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពកម្មវិធី។

ផ្អែកលើការរួមបញ្ចូលគ្នានៃការវិភាគកម្ដៅឌីផេរ៉ង់ស្យែល (DTA) ជាមួយនឹងរូបវន្តមួយ ឬច្រើន។ ឬគីមីសាស្ត្រ វិធីសាស្រ្តដូចជា thermogravimetry ការវិភាគ thermomechanical (dilatometry) mass spectrometry និង emanation thermal analysis ។ ក្នុងគ្រប់ករណីទាំងអស់ រួមជាមួយនឹងការបំប្លែងសារធាតុដែលកើតឡើងជាមួយនឹងឥទ្ធិពលកម្ដៅ ការផ្លាស់ប្តូរម៉ាស់នៃសំណាក (រាវ ឬរឹង) ត្រូវបានកត់ត្រាទុក។ នេះធ្វើឱ្យវាអាចកំណត់ភ្លាមៗដោយមិនច្បាស់លាស់ពីធម្មជាតិនៃដំណើរការនៅក្នុងសារធាតុ ដែលមិនអាចធ្វើបានដោយប្រើទិន្នន័យពី DTA តែម្នាក់ឯង ឬវិធីសាស្ត្រកម្ដៅផ្សេងទៀត។ ជាពិសេសសូចនាករនៃការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលគឺជាឥទ្ធិពលកម្ដៅដែលមិនត្រូវបានអមដោយការផ្លាស់ប្តូរម៉ាស់នៃគំរូ។ ឧបករណ៍ដែលកត់ត្រាការផ្លាស់ប្តូរកំដៅ និងទែរម៉ូក្រាមក្នុងពេលដំណាលគ្នាត្រូវបានគេហៅថា ដេរីវេតូក្រាហ្វ។ នៅក្នុង derivatograph ប្រតិបត្តិការដែលផ្អែកលើការរួមបញ្ចូលគ្នានៃ DTA ជាមួយ thermogravimetry អ្នកកាន់ជាមួយនឹងសារធាតុសាកល្បងត្រូវបានដាក់នៅលើ thermocouple ព្យួរដោយសេរីនៅលើធ្នឹមតុល្យភាព។ ការរចនានេះអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកកត់ត្រាការពឹងផ្អែកចំនួន 4 ក្នុងពេលតែមួយ (សូមមើលឧទាហរណ៍ រូបភព)៖ ភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពរវាងគំរូដែលកំពុងសិក្សា និងស្តង់ដារដែលមិនឆ្លងកាត់ការបំប្លែង តាមពេលវេលា t (ខ្សែកោង DTA) ការផ្លាស់ប្តូរម៉ាស់ Dm នៅលើសីតុណ្ហភាព (ខ្សែកោង thermogravimetric), អត្រានៃការផ្លាស់ប្តូរម៉ាស់, i.e. ដេរីវេ dm/dt ពីសីតុណ្ហភាព (ខ្សែកោង thermogravimetric ផ្សេងគ្នា) និងសីតុណ្ហភាពពីពេលវេលា។ ក្នុងករណីនេះវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបង្កើតលំដាប់នៃការផ្លាស់ប្តូរនៃសារធាតុនិងកំណត់ចំនួននិងសមាសភាពនៃផលិតផលកម្រិតមធ្យម។

វិធីសាស្រ្តនៃការវិភាគគីមី

ការវិភាគទំនាញផែនដីផ្អែកលើការកំណត់ម៉ាស់នៃសារធាតុមួយ។
កំឡុងពេលវិភាគទំនាញផែនដី សារធាតុដែលត្រូវបានកំណត់គឺត្រូវបានចម្រោះចេញក្នុងទម្រង់នៃសមាសធាតុងាយនឹងបង្កជាហេតុ (វិធីសាស្ត្រចំរាញ់) ឬទឹកភ្លៀងពីសូលុយស្យុងក្នុងទម្រង់ជាសមាសធាតុរលាយមិនល្អ (វិធីសាស្ត្រទឹកភ្លៀង)។ វិធីសាស្រ្ត distillation ត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់ឧទាហរណ៍ ខ្លឹមសារនៃទឹកនៃគ្រីស្តាល់នៅក្នុង hydrates គ្រីស្តាល់។
ការវិភាគ Gravimetric គឺជាវិធីសាស្រ្តសកលបំផុត។ វាត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់ធាតុស្ទើរតែទាំងអស់។ បច្ចេកទេស gravimetric ភាគច្រើនប្រើការកំណត់ដោយផ្ទាល់ ដែលធាតុផ្សំនៃការប្រាក់ត្រូវបានញែកដាច់ពីល្បាយដែលកំពុងត្រូវបានវិភាគ និងថ្លឹងជាសមាសធាតុបុគ្គល។ ធាតុមួយចំនួននៃតារាងតាមកាលកំណត់ (ឧទាហរណ៍ សមាសធាតុនៃលោហធាតុអាល់កាឡាំង និងមួយចំនួនផ្សេងទៀត) ត្រូវបានវិភាគជាញឹកញាប់ដោយប្រើវិធីសាស្ត្រប្រយោល។ក្នុងករណីនេះសមាសធាតុជាក់លាក់ពីរត្រូវបានញែកដាច់ពីគ្នាដំបូងបំលែងទៅជាទម្រង់ទំនាញនិងថ្លឹង។ បន្ទាប់មកសមាសធាតុមួយ ឬទាំងពីរត្រូវបានផ្ទេរទៅទម្រង់ gravimetric មួយផ្សេងទៀត ហើយថ្លឹងម្តងទៀត។ ខ្លឹមសារនៃសមាសធាតុនីមួយៗត្រូវបានកំណត់ដោយការគណនាសាមញ្ញ។

អត្ថប្រយោជន៍ដ៏សំខាន់បំផុតនៃវិធីសាស្ត្រ gravimetric គឺភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់នៃការវិភាគ។ កំហុសធម្មតានៃការកំណត់ទំនាញផែនដីគឺ 0.1-0.2% ។ នៅពេលវិភាគគំរូនៃសមាសភាពស្មុគស្មាញ កំហុសកើនឡើងដល់ច្រើនភាគរយ ដោយសារវិធីសាស្រ្តមិនល្អឥតខ្ចោះនៃការបំបែក និងឯកោនៃសមាសធាតុដែលបានវិភាគ។ គុណសម្បត្តិនៃវិធីសាស្ត្រ gravimetric ក៏រួមបញ្ចូលផងដែរនូវអវត្តមាននៃស្តង់ដារ ឬការក្រិតតាមខ្នាតដោយប្រើគំរូស្តង់ដារ ដែលចាំបាច់នៅក្នុងវិធីសាស្រ្តវិភាគស្ទើរតែទាំងអស់។ ដើម្បីគណនាលទ្ធផលនៃការវិភាគទំនាញផែនដី ចំនេះដឹងតែអំពីម៉ាស់ថ្គាម និងសមាមាត្រ stoichiometric ប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានទាមទារ។

វិធីសាស្រ្តនៃការវិភាគបរិមាណ titrimetric ឬ volumetric គឺជាវិធីសាស្រ្តមួយនៃការវិភាគបរិមាណ។ Titration គឺជាការបន្ថែមបន្តិចម្តង ៗ នៃដំណោះស្រាយ titrated នៃ reagent (titrant) ទៅនឹងដំណោះស្រាយដែលកំពុងត្រូវបានវិភាគដើម្បីកំណត់ចំនុចសមមូល។ វិធីសាស្រ្ត titrimetric នៃការវិភាគគឺផ្អែកលើការវាស់បរិមាណនៃ reagent នៃកំហាប់ដែលគេស្គាល់ច្បាស់មួយដែលបានចំណាយលើប្រតិកម្មនៃអន្តរកម្មជាមួយសារធាតុដែលត្រូវបានកំណត់។ វិធីសាស្រ្តនេះគឺផ្អែកលើការវាស់វែងត្រឹមត្រូវនៃបរិមាណនៃដំណោះស្រាយនៃសារធាតុពីរដែលមានប្រតិកម្មជាមួយគ្នា។ ការកំណត់បរិមាណដោយប្រើវិធីសាស្រ្តនៃការវិភាគ titrimetric ត្រូវបានអនុវត្តយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដែលធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីអនុវត្តការកំណត់ប៉ារ៉ាឡែលជាច្រើន និងទទួលបានមធ្យមនព្វន្ធត្រឹមត្រូវជាង។ ការគណនាទាំងអស់នៃវិធីសាស្រ្ត titrimetric នៃការវិភាគគឺផ្អែកលើច្បាប់នៃសមមូល។ យោងទៅតាមធម្មជាតិនៃប្រតិកម្មគីមីដែលផ្អែកលើការប្តេជ្ញាចិត្តនៃសារធាតុ វិធីសាស្រ្តវិភាគ titrimetric ត្រូវបានបែងចែកទៅជាក្រុមដូចខាងក្រោម: វិធីសាស្រ្តនៃការអព្យាក្រឹតឬ titration អាស៊ីត - មូលដ្ឋាន; វិធីសាស្រ្តកាត់បន្ថយអុកស៊ីតកម្ម; វិធីសាស្រ្តទឹកភ្លៀង និងវិធីសាស្រ្តស្មុគស្មាញ។