எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பகுப்பாய்வு: 1) ஒரு எக்ஸ்-ரே கற்றை படிகத்தின் வழியாக செல்லும் போது பெறப்பட்ட டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் வடிவங்களிலிருந்து, அணுக்கரு தூரங்கள் தீர்மானிக்கப்பட்டு, படிகத்தின் அமைப்பு நிறுவப்படுகிறது; 2) பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது புரதங்கள் மற்றும் நியூக்ளிக் அமில மூலக்கூறுகளின் கட்டமைப்பை தீர்மானிக்க; 3)சிறிய மூலக்கூறுகளுக்குத் துல்லியமாக நிறுவப்பட்ட பிணைப்பு நீளம் மற்றும் கோணங்கள் மிகவும் சிக்கலான பாலிமர் கட்டமைப்புகளில் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் என்ற அனுமானத்தின் கீழ் நிலையான மதிப்புகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன; 4) புரோட்டீன்கள் மற்றும் நியூக்ளிக் அமிலங்களின் கட்டமைப்பை தீர்மானிப்பதில் ஒரு கட்டம், எக்ஸ்ரே தரவுகளுடன் ஒத்துப்போகும் பாலிமர்களின் மூலக்கூறு மாதிரிகளை உருவாக்குவது மற்றும் பிணைப்பு நீளம் மற்றும் பிணைப்பு கோணங்களின் நிலையான மதிப்புகளைத் தக்கவைத்துக்கொள்வதாகும்.

அணு காந்த அதிர்வு: 1) மையத்தில் - அணுக்கருக்களால் ரேடியோ அலைவரிசை வரம்பில் மின்காந்த அலைகளை உறிஞ்சுதல் , ஒரு காந்த கணம் கொண்ட; 2) என்எம்ஆர் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரின் வலுவான காந்தப்புலத்தில் கருக்கள் இருக்கும்போது ஆற்றல் குவாண்டம் உறிஞ்சுதல் ஏற்படுகிறது; 3) வெவ்வேறு வேதியியல் சூழல்களைக் கொண்ட கருக்கள் சற்று மாறுபட்ட மின்னழுத்தத்தின் காந்தப்புலத்தில் ஆற்றலை உறிஞ்சும் (அல்லது, நிலையான மின்னழுத்தத்தில், சற்று மாறுபட்ட அதிர்வெண் ரேடியோ அலைவரிசை அலைவுகள்); 4) விளைவு என்எம்ஆர் ஸ்பெக்ட்ரம் காந்த சமச்சீரற்ற கருக்கள் சில சமிக்ஞைகளால் வகைப்படுத்தப்படும் ஒரு பொருள் - எந்தவொரு தரநிலையிலும் "வேதியியல் மாற்றங்கள்" ; 5) என்எம்ஆர் ஸ்பெக்ட்ரா ஒரு கலவையில் கொடுக்கப்பட்ட தனிமத்தின் அணுக்களின் எண்ணிக்கையையும், கொடுக்கப்பட்ட தனிமத்தைச் சுற்றியுள்ள மற்ற அணுக்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் தன்மையையும் தீர்மானிக்க உதவுகிறது.

எலக்ட்ரான் பாரா காந்த அதிர்வு (EPR): 1) எலக்ட்ரான்கள் மூலம் கதிர்வீச்சை எதிரொலிக்கும் உறிஞ்சுதல் பயன்படுத்தப்படுகிறது

எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி:1) அவர்கள் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்துகிறார்கள், இது பொருட்களை மில்லியன் கணக்கான மடங்கு பெரிதாக்குகிறது; 2) முதல் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகள் 1939 இல் தோன்றின; 3) ~ 0.4 nm தெளிவுத்திறனுடன், எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி புரதங்கள் மற்றும் நியூக்ளிக் அமிலங்களின் மூலக்கூறுகளையும், செல்லுலார் உறுப்புகளின் கட்டமைப்பின் விவரங்களையும் "பார்க்க" அனுமதிக்கிறது; 4) 1950 இல் அவை வடிவமைக்கப்பட்டன மைக்ரோடோம்கள் மற்றும் கத்திகள் , பிளாஸ்டிக்கில் முன்பே பதிக்கப்பட்ட திசுக்களின் அல்ட்ராதின் (20-200 nm) பிரிவுகளை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது

புரதம் தனிமைப்படுத்துதல் மற்றும் சுத்திகரிப்பு முறைகள்:ஒரு புரத மூலத்தைத் தேர்ந்தெடுத்த பிறகு, அடுத்த படி அதை திசுக்களில் இருந்து பிரித்தெடுக்க வேண்டும். ஆர்வமுள்ள புரதத்தின் குறிப்பிடத்தக்க பகுதியைக் கொண்ட ஒரு சாறு பெறப்பட்டு, துகள்கள் மற்றும் புரதம் அல்லாத பொருள் அகற்றப்பட்டவுடன், புரதச் சுத்திகரிப்பு தொடங்கும். செறிவு . இது புரதத்தின் மழைப்பொழிவு மூலம் மேற்கொள்ளப்படலாம், அதைத் தொடர்ந்து சிறிய அளவில் வீழ்படிவு கரைக்கப்படுகிறது. பொதுவாக, அம்மோனியம் சல்பேட் அல்லது அசிட்டோன் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆரம்பக் கரைசலில் புரதச் செறிவு குறைந்தது 1 மி.கி/மிலி இருக்க வேண்டும். வெப்பக் குறைப்பு . சுத்திகரிப்பு ஆரம்ப கட்டத்தில், வெப்ப சிகிச்சை சில நேரங்களில் புரதங்களை பிரிக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதனுடன் உள்ள புரதங்கள் குறைக்கப்படும் போது வெப்ப நிலைகளின் கீழ் புரதம் ஒப்பீட்டளவில் நிலையானதாக இருந்தால் அது பயனுள்ளதாக இருக்கும். இந்த வழக்கில், கரைசலின் pH, சிகிச்சையின் காலம் மற்றும் வெப்பநிலை மாறுபடும். உகந்த நிலைமைகளைத் தேர்ந்தெடுக்க, சிறிய சோதனைகளின் தொடர் முதலில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. சுத்திகரிப்பு முதல் கட்டங்களுக்குப் பிறகு, புரதங்கள் ஒரே மாதிரியான நிலையில் இருந்து வெகு தொலைவில் உள்ளன. இதன் விளைவாக கலவையில், புரதங்கள் கரைதிறன், மூலக்கூறு எடை, மூலக்கூறின் மொத்த கட்டணம், உறவினர் நிலைத்தன்மை போன்றவற்றில் ஒருவருக்கொருவர் வேறுபடுகின்றன. கரிம கரைப்பான்கள் கொண்ட புரதங்களின் மழைப்பொழிவு.இது பழைய முறைகளில் ஒன்று. தொழில்துறை அளவில் புரதச் சுத்திகரிப்புக்கு இது முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது. மிகவும் பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் கரைப்பான்கள் எத்தனால் மற்றும் அசிட்டோன், குறைவாக அடிக்கடி - ஐசோப்ரோபனோல், மெத்தனால் மற்றும் டையாக்ஸேன். செயல்முறையின் முக்கிய வழிமுறை: கரிம கரைப்பானின் செறிவு அதிகரிக்கும் போது, ​​சார்ஜ் செய்யப்பட்ட ஹைட்ரோஃபிலிக் என்சைம் மூலக்கூறுகளை கரைக்கும் நீரின் திறன் குறைகிறது. திரட்டுதல் மற்றும் மழைப்பொழிவு தொடங்கும் அளவிற்கு புரதக் கரைதிறன் குறைகிறது. மழைப்பொழிவை பாதிக்கும் ஒரு முக்கியமான அளவுரு புரத மூலக்கூறின் அளவு. மூலக்கூறு பெரியதாக இருந்தால், கரிம கரைப்பானின் செறிவு குறைவாக இருப்பதால் புரத மழைப்பொழிவு ஏற்படுகிறது. ஜெல் வடிகட்டுதல் ஜெல் வடிகட்டுதல் முறையைப் பயன்படுத்தி, பெரிய மூலக்கூறுகளை அவற்றின் அளவிற்கு ஏற்ப விரைவாகப் பிரிக்கலாம். குரோமடோகிராஃபிக்கான கேரியர் ஒரு ஜெல் ஆகும், இது குறுக்கு-இணைக்கப்பட்ட முப்பரிமாண மூலக்கூறு வலையமைப்பைக் கொண்டுள்ளது, இது நெடுவரிசைகளை எளிதாக நிரப்புவதற்காக மணிகள் (துகள்கள்) வடிவத்தில் உருவாகிறது. அதனால் செபாடெக்ஸ்கள்- இவை குறுக்கு-இணைக்கப்பட்ட டெக்ஸ்ட்ரான்கள் (நுண்ணுயிர் தோற்றத்தின் α-1→6-குளுக்கன்கள்) குறிப்பிட்ட துளை அளவுகள். டெக்ஸ்ட்ரான் சங்கிலிகள் எபிகுளோரோஹைட்ரினைப் பயன்படுத்தி மூன்று கார்பன் பாலங்களுடன் குறுக்கு இணைக்கப்பட்டுள்ளன. மேலும் குறுக்கு இணைப்புகள், சிறிய துளை அளவுகள். இவ்வாறு பெறப்பட்ட ஜெல் ஒரு மூலக்கூறு சல்லடையின் பாத்திரத்தை வகிக்கிறது. வீங்கிய செபாடெக்ஸ் துகள்களால் நிரப்பப்பட்ட ஒரு நெடுவரிசை வழியாக பொருட்களின் கலவையின் தீர்வு அனுப்பப்படும் போது, ​​செபாடெக்ஸின் துளை அளவை விட பெரிய பெரிய துகள்கள் விரைவாக நகரும். உப்புகள் போன்ற சிறிய மூலக்கூறுகள் துகள்களுக்குள் நகரும்போது மெதுவாக நகரும். எலக்ட்ரோபோரேசிஸ்

எலக்ட்ரோபோரேசிஸ் முறையின் இயற்பியல் கொள்கை பின்வருமாறு. ஐசோ எலக்ட்ரிக் புள்ளியிலிருந்து வேறுபட்ட எந்த pH இல் கரைசலில் உள்ள ஒரு புரத மூலக்கூறு ஒரு குறிப்பிட்ட சராசரி கட்டணத்தைக் கொண்டுள்ளது. இது புரதத்தை மின்சார புலத்தில் நகர்த்துவதற்கு காரணமாகிறது. உந்து சக்தி மின்சார புலத்தின் வலிமையின் அளவைக் கொண்டு தீர்மானிக்கப்படுகிறது ஈதுகள்களின் மொத்த மின்னூட்டத்தால் பெருக்கப்படுகிறது z. இந்த விசையானது நடுத்தரத்தின் பிசுபிசுப்பு சக்திகளால் எதிர்க்கப்படுகிறது, இது பாகுத்தன்மை குணகத்திற்கு விகிதாசாரமாகும். η , துகள் ஆரம் ஆர்(ஸ்டோக்ஸ் ஆரம்) மற்றும் வேகம் v.; E ·z = 6πηrv.

புரத மூலக்கூறு எடையை தீர்மானித்தல்.மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி (மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி, மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோகிராபி, மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரல் அனாலிசிஸ், மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரிக் அனாலிசிஸ்) என்பது நிறை-க்கு-சார்ஜ் விகிதத்தை தீர்மானிப்பதன் மூலம் ஒரு பொருளைப் படிப்பதற்கான ஒரு முறையாகும். புரதங்கள் பல நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை கட்டணங்களைப் பெறும் திறன் கொண்டவை. வேதியியல் தனிமங்களின் அணுக்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட நிறை கொண்டவை. எனவே, பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்ட மூலக்கூறின் வெகுஜனத்தின் துல்லியமான நிர்ணயம் அதன் அடிப்படை கலவையை தீர்மானிக்க அனுமதிக்கிறது (பார்க்க: தனிம பகுப்பாய்வு). பகுப்பாய்வு செய்யப்படும் மூலக்கூறுகளின் ஐசோடோபிக் கலவை பற்றிய முக்கியமான தகவல்களையும் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி வழங்குகிறது.

என்சைம்களை தனிமைப்படுத்தி சுத்திகரிக்கும் முறைகள் உயிரியல் பொருட்களிலிருந்து நொதிகளை தனிமைப்படுத்துவதே நொதிகளைப் பெறுவதற்கான ஒரே உண்மையான வழி . என்சைம் ஆதாரங்கள்:துணிகள்; பொருத்தமான அடி மூலக்கூறு கொண்ட ஒரு ஊடகத்தில் வளரும் பாக்டீரியா; செல்லுலார் கட்டமைப்புகள் (மைட்டோகாண்ட்ரியா, முதலியன). முதலில் உயிரியல் பொருட்களிலிருந்து தேவையான பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது அவசியம்.

என்சைம்களை தனிமைப்படுத்தும் முறைகள்: 1) பிரித்தெடுத்தல்(தீர்வாக மொழிபெயர்ப்பு):தாங்கல் தீர்வு (அமிலமயமாக்கலைத் தடுக்கிறது); அசிட்டோனுடன் உலர்த்துதல் ; பியூட்டனோல் மற்றும் தண்ணீரின் கலவையுடன் பொருளை செயலாக்குதல் ; பல்வேறு கரிம கரைப்பான்களுடன் பிரித்தெடுத்தல், சவர்க்காரங்களின் அக்வஸ் கரைசல்கள் ; பெர்குளோரேட்டுகள், ஹைட்ரோலைடிக் என்சைம்கள் (லிபேஸ்கள், நியூக்ளியஸ்கள், புரோட்டியோலிடிக் என்சைம்கள்) மூலம் பொருட்களை செயலாக்குதல்

பியூட்டனோல் லிப்போபுரோட்டீன் வளாகத்தை அழிக்கிறது, மேலும் என்சைம் அக்வஸ் கட்டத்தில் செல்கிறது.

சோப்பு சிகிச்சையானது நொதியின் உண்மையான கலைப்புக்கு வழிவகுக்கிறது.

பின்னம்.முடிவுகளைப் பாதிக்கும் காரணிகள்: pH, எலக்ட்ரோலைட் செறிவு. என்சைம் செயல்பாட்டை தொடர்ந்து அளவிடுவது அவசியம்.

pH மாற்றங்களுடன் பகுதியளவு மழைப்பொழிவு

வெப்பமாக்குவதன் மூலம் பகுதியளவு குறைதல்

கரிம கரைப்பான்களுடன் பகுதியளவு மழைப்பொழிவு

· உப்புகளுடன் பின்னம் - உப்பிடுதல்

பகுதியளவு உறிஞ்சுதல் (ஏ. டேனிலெவ்ஸ்கி): என்சைம் கரைசலில் உறிஞ்சி சேர்க்கப்படுகிறது, பின்னர் ஒவ்வொரு பகுதியும் மையவிலக்கு மூலம் பிரிக்கப்படுகிறது

§ என்சைம் உறிஞ்சப்பட்டால், அது பிரித்தெடுக்கப்பட்டு பின்னர் உறிஞ்சியிலிருந்து நீக்கப்படும்

§ என்சைம் உறிஞ்சப்படாவிட்டால், ஒரு உறிஞ்சியுடன் சிகிச்சையானது நிலைப்படுத்தும் பொருட்களைப் பிரிக்கப் பயன்படுகிறது.

நொதி கரைசல் ஒரு அட்ஸார்பண்ட் கொண்ட ஒரு நெடுவரிசை வழியாக அனுப்பப்பட்டு பின்னங்கள் சேகரிக்கப்படுகின்றன

என்சைம்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட முறையில் உறிஞ்சப்படுகின்றன: நிரல் நிறமூர்த்தம்; படிகமாக்கல் - மிகவும் சுத்திகரிக்கப்பட்ட நொதிகளைப் பெறுதல்.

உயிரின் குறைந்தபட்ச அலகு செல்.

நவீன செல் கோட்பாடு பின்வரும் அடிப்படை விதிகளை உள்ளடக்கியது: உயிரணு அனைத்து உயிரினங்களின் கட்டமைப்பு மற்றும் வளர்ச்சியின் அடிப்படை அலகு ஆகும், இது உயிரினத்தின் சிறிய அலகு ஆகும். அனைத்து யூனிசெல்லுலர் மற்றும் பலசெல்லுலர் உயிரினங்களின் செல்கள் அமைப்பு, வேதியியல் கலவை மற்றும் முக்கிய செயல்பாடுகளின் அடிப்படை வெளிப்பாடுகள் ஆகியவற்றில் ஒரே மாதிரியானவை (ஹோமோலோகஸ்). மற்றும் வளர்சிதை மாற்றம். செல் இனப்பெருக்கம் அவற்றைப் பிரிப்பதன் மூலம் நிகழ்கிறது, அதாவது. ஒவ்வொரு புதிய செல். சிக்கலான பலசெல்லுலர் உயிரினங்களில், செல்கள் அவை செய்யும் செயல்பாட்டில் நிபுணத்துவம் பெற்றவை மற்றும் திசுக்களை உருவாக்குகின்றன; உறுப்புகள் திசுக்களால் ஆனவை. Cl என்பது சுய-புதுப்பித்தல், சுய கட்டுப்பாடு மற்றும் சுய உற்பத்தி செய்யும் திறன் கொண்ட ஒரு அடிப்படை வாழ்க்கை முறையாகும்.

செல் அமைப்பு.புரோகாரியோடிக் செல்களின் அளவுகள் சராசரியாக 0.5-5 மைக்ரான்கள், யூகாரியோடிக் செல்களின் அளவுகள் சராசரியாக 10 முதல் 50 மைக்ரான்கள் வரை இருக்கும்.

செல்லுலார் அமைப்பில் இரண்டு வகைகள் உள்ளன: புரோகாரியோடிக்மற்றும் யூகாரியோடிக். புரோகாரியோடிக் செல்கள் ஒப்பீட்டளவில் எளிமையான அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன. அவை உருவவியல் ரீதியாக தனித்தனியான கருவைக் கொண்டிருக்கவில்லை; சைட்டோபிளாசம் பல சிறிய ரைபோசோம்களைக் கொண்டுள்ளது; நுண்குழாய்கள் இல்லை, எனவே சைட்டோபிளாசம் அசைவற்றது, மேலும் சிலியா மற்றும் ஃபிளாஜெல்லா ஒரு சிறப்பு அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன. பாக்டீரியாக்கள் புரோகாரியோட்டுகள் என வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. பெரும்பாலான நவீன உயிரினங்கள் மூன்று ராஜ்யங்களில் ஒன்று - தாவரங்கள், பூஞ்சை அல்லது விலங்குகள், யூகாரியோட்களின் சூப்பர் கிங்டமில் ஒன்றுபட்டன. உயிரினங்கள் ஒருசெல்லுலர் மற்றும் பலசெல்லுலர் என பிரிக்கப்பட்டுள்ளன. யுனிசெல்லுலர் உயிரினங்கள் அனைத்து செயல்பாடுகளையும் செய்யும் ஒரு ஒற்றை செல் கொண்டது. அனைத்து புரோகாரியோட்டுகளும் ஒருசெல்லுலர்.

யூகாரியோட்டுகள்- புரோகாரியோட்டுகளைப் போலல்லாமல், அணுக்கரு சவ்வு மூலம் சைட்டோபிளாஸிலிருந்து பிரிக்கப்பட்ட, உருவாக்கப்பட்ட செல் கருவைக் கொண்டிருக்கும் உயிரினங்கள். மரபணுப் பொருள் பல நேரியல் இரட்டை இழைகள் கொண்ட டிஎன்ஏ மூலக்கூறுகளில் உள்ளது (உயிரின் வகையைப் பொறுத்து, ஒரு அணுக்கருவின் எண்ணிக்கை இரண்டு முதல் பல நூறு வரை இருக்கலாம்), உள்ளே இருந்து செல் அணுக்கருவின் சவ்வுடன் இணைக்கப்பட்டு ஒரு சிக்கலானது பெரும்பாலான ஹிஸ்டோன் புரதங்கள், குரோமாடின் எனப்படும். யூகாரியோடிக் செல்கள் உள் சவ்வுகளின் அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன, அவை கருவைத் தவிர, பல உறுப்புகளை உருவாக்குகின்றன (எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலம், கோல்கி எந்திரம் போன்றவை). கூடுதலாக, பெரும்பான்மையானவை நிரந்தர உள்செல்லுலர் புரோகாரியோடிக் சிம்பியன்ட்களைக் கொண்டுள்ளன - மைட்டோகாண்ட்ரியா, மற்றும் ஆல்கா மற்றும் தாவரங்களும் பிளாஸ்டிட்களைக் கொண்டுள்ளன.

உயிரியல் சவ்வுகள், அவற்றின் பண்புகள் மற்றும் செயல்பாடுகள் அனைத்து யூகாரியோடிக் செல்களின் முக்கிய அம்சங்களில் ஒன்று உட்புற சவ்வுகளின் கட்டமைப்பின் மிகுதியும் சிக்கலானதும் ஆகும். சவ்வுகள் சுற்றுச்சூழலில் இருந்து சைட்டோபிளாஸத்தை வரையறுக்கின்றன, மேலும் கருக்கள், மைட்டோகாண்ட்ரியா மற்றும் பிளாஸ்டிட்களின் ஓடுகளையும் உருவாக்குகின்றன. அவை எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலம் மற்றும் கோல்கி வளாகத்தை உருவாக்கும் அடுக்கப்பட்ட தட்டையான வெசிகல்களின் ஒரு தளத்தை உருவாக்குகின்றன. சவ்வுகள் லைசோசோம்கள், தாவர மற்றும் பூஞ்சை உயிரணுக்களின் பெரிய மற்றும் சிறிய வெற்றிடங்கள் மற்றும் புரோட்டோசோவாவின் துடிக்கும் வெற்றிடங்களை உருவாக்குகின்றன. இந்த கட்டமைப்புகள் அனைத்தும் சில சிறப்பு செயல்முறைகள் மற்றும் சுழற்சிகளுக்கு நோக்கம் கொண்ட பெட்டிகள் (பெட்டிகள்). எனவே, சவ்வுகள் இல்லாமல் ஒரு செல் இருப்பது சாத்தியமற்றது. பிளாஸ்மா சவ்வு,அல்லது பிளாஸ்மாலெம்மா,- அனைத்து உயிரணுக்களுக்கும் மிகவும் நிரந்தர, அடிப்படை, உலகளாவிய சவ்வு. இது ஒரு மெல்லிய (சுமார் 10 nm) ஃபிலிம் முழு செல்களையும் உள்ளடக்கியது. பிளாஸ்மாலெம்மா புரத மூலக்கூறுகள் மற்றும் பாஸ்போலிப்பிட்களைக் கொண்டுள்ளது. பாஸ்போலிபிட் மூலக்கூறுகள் இரண்டு வரிசைகளில் அமைக்கப்பட்டுள்ளன - ஹைட்ரோபோபிக் முனைகள் உள்நோக்கி, ஹைட்ரோஃபிலிக் தலைகள் உள் மற்றும் வெளிப்புற நீர்வாழ் சூழலை நோக்கி. சில இடங்களில், பாஸ்போலிப்பிட்களின் இரு அடுக்கு (இரட்டை அடுக்கு) புரத மூலக்கூறுகள் (ஒருங்கிணைந்த புரதங்கள்) மூலம் ஊடுருவுகிறது. அத்தகைய புரத மூலக்கூறுகளுக்குள் சேனல்கள் உள்ளன - நீரில் கரையக்கூடிய பொருட்கள் கடந்து செல்லும் துளைகள். மற்ற புரத மூலக்கூறுகள் லிப்பிட் பைலேயரில் பாதியில் ஒரு பக்கத்தில் அல்லது மற்றொன்றில் ஊடுருவுகின்றன (அரை-ஒருங்கிணைந்த புரதங்கள்). யூகாரியோடிக் செல்களின் சவ்வுகளின் மேற்பரப்பில் புற புரதங்கள் உள்ளன. ஹைட்ரோஃபிலிக்-ஹைட்ரோபோபிக் இடைவினைகள் காரணமாக லிப்பிட் மற்றும் புரத மூலக்கூறுகள் ஒன்றாக வைக்கப்படுகின்றன. சவ்வுகளின் பண்புகள் மற்றும் செயல்பாடுகள். அனைத்து உயிரணு சவ்வுகளும் மொபைல் திரவ அமைப்புகளாகும், ஏனெனில் லிப்பிட் மற்றும் புரத மூலக்கூறுகள் கோவலன்ட் பிணைப்புகளால் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்படவில்லை மற்றும் மென்படலத்தின் விமானத்தில் மிக விரைவாக நகர முடியும். இதற்கு நன்றி, சவ்வுகள் அவற்றின் கட்டமைப்பை மாற்றலாம், அதாவது, அவை திரவத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன. சவ்வுகள் மிகவும் ஆற்றல் வாய்ந்த கட்டமைப்புகள். அவை சேதத்திலிருந்து விரைவாக மீண்டு, செல்லுலார் இயக்கங்களுடன் நீட்டி சுருங்குகின்றன. பல்வேறு வகையான உயிரணுக்களின் சவ்வுகள் வேதியியல் கலவை மற்றும் புரதங்கள், கிளைகோபுரோட்டின்கள், லிப்பிடுகள் ஆகியவற்றின் ஒப்பீட்டு உள்ளடக்கத்தில் கணிசமாக வேறுபடுகின்றன, இதன் விளைவாக, அவை கொண்டிருக்கும் ஏற்பிகளின் தன்மை. எனவே ஒவ்வொரு செல் வகையும் ஒரு தனித்துவத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, இது முக்கியமாக தீர்மானிக்கப்படுகிறது கிளைகோபுரோட்டின்கள்.உயிரணு சவ்வில் இருந்து வெளியேறும் கிளைக்கோபுரோட்டின் கிளைகோபுரோட்டின்கள் இதில் ஈடுபட்டுள்ளன காரணிகளின் அங்கீகாரம்வெளிப்புற சூழல், அத்துடன் தொடர்புடைய செல்கள் பரஸ்பர அங்கீகாரம். எடுத்துக்காட்டாக, முட்டை மற்றும் விந்தணுக்கள் செல் மேற்பரப்பு கிளைகோபுரோட்டீன்கள் மூலம் ஒன்றையொன்று அடையாளம் கண்டுகொள்கின்றன, அவை முழு கட்டமைப்பின் தனித்தனி கூறுகளாக ஒன்றாக பொருந்துகின்றன. இத்தகைய பரஸ்பர அங்கீகாரம் கருத்தரிப்பதற்கு முந்தைய ஒரு அவசியமான கட்டமாகும். அங்கீகாரத்துடன் தொடர்புடையது போக்குவரத்து ஒழுங்குமுறைசவ்வு வழியாக மூலக்கூறுகள் மற்றும் அயனிகள், அத்துடன் கிளைகோபுரோட்டின்கள் ஆன்டிஜென்களின் பாத்திரத்தை வகிக்கும் ஒரு நோயெதிர்ப்பு எதிர்வினை. சர்க்கரைகள் இவ்வாறு தகவல் மூலக்கூறுகளாக (புரதங்கள் மற்றும் நியூக்ளிக் அமிலங்கள் போன்றவை) செயல்பட முடியும். சவ்வுகளில் குறிப்பிட்ட ஏற்பிகள், எலக்ட்ரான் கேரியர்கள், ஆற்றல் மாற்றிகள் மற்றும் என்சைம் புரதங்கள் உள்ளன. புரதங்கள் சில மூலக்கூறுகளை செல்லுக்குள் அல்லது வெளியே கொண்டு செல்வதை உறுதி செய்வதில் ஈடுபட்டுள்ளன, சைட்டோஸ்கெலட்டன் மற்றும் செல் சவ்வுகளுக்கு இடையே ஒரு கட்டமைப்பு இணைப்பை வழங்குகின்றன அல்லது சுற்றுச்சூழலில் இருந்து இரசாயன சமிக்ஞைகளைப் பெறுவதற்கும் மாற்றுவதற்கும் ஏற்பிகளாக செயல்படுகின்றன. தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஊடுருவல்.இதன் பொருள் மூலக்கூறுகள் மற்றும் அயனிகள் அதன் வழியாக வெவ்வேறு வேகத்தில் செல்கின்றன, மேலும் மூலக்கூறுகளின் அளவு பெரியது, அவை சவ்வு வழியாக செல்லும் வேகம் மெதுவாக இருக்கும். இந்த பண்பு பிளாஸ்மா சவ்வு என வரையறுக்கிறது சவ்வூடுபரவல் தடை . அதில் கரைந்துள்ள நீர் மற்றும் வாயுக்கள் அதிகபட்ச ஊடுருவும் திறனைக் கொண்டுள்ளன; அயனிகள் சவ்வு வழியாக மிக மெதுவாக செல்கின்றன. ஒரு சவ்வு வழியாக நீரின் பரவல் என்று அழைக்கப்படுகிறது சவ்வூடுபரவல் மூலம்.சவ்வு முழுவதும் பொருட்களை கொண்டு செல்வதற்கு பல வழிமுறைகள் உள்ளன.

பரவல்- ஒரு செறிவு சாய்வு வழியாக ஒரு சவ்வு வழியாக பொருட்களின் ஊடுருவல் (அவற்றின் செறிவு அதிகமாக இருக்கும் பகுதியிலிருந்து அவற்றின் செறிவு குறைவாக இருக்கும் பகுதி வரை). எளிதாக்கப்பட்ட பரவலுடன்சிறப்பு சவ்வு போக்குவரத்து புரதங்கள் ஒன்று அல்லது மற்றொரு அயனி அல்லது மூலக்கூறுடன் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட முறையில் பிணைக்கப்பட்டு அவற்றை ஒரு செறிவு சாய்வு வழியாக சவ்வு முழுவதும் கொண்டு செல்கின்றன.

செயலில் போக்குவரத்துஆற்றல் செலவுகளை உள்ளடக்கியது மற்றும் அவற்றின் செறிவு சாய்வுக்கு எதிராக பொருட்களை கொண்டு செல்ல உதவுகிறது. அவர்என்று அழைக்கப்படும் சிறப்பு கேரியர் புரதங்களால் மேற்கொள்ளப்படுகிறது அயன் குழாய்கள்.விலங்கு உயிரணுக்களில் உள்ள Na - / K - பம்ப் மிகவும் ஆய்வு செய்யப்பட்டது, இது K - அயனிகளை உறிஞ்சும் போது Na + அயனிகளை தீவிரமாக வெளியேற்றுகிறது. இதன் காரணமாக, சுற்றுச்சூழலுடன் ஒப்பிடும்போது K இன் அதிக செறிவு - மற்றும் Na + இன் குறைந்த செறிவு கலத்தில் பராமரிக்கப்படுகிறது. இந்த செயல்முறைக்கு ATP ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது. கலத்தில் ஒரு சவ்வு பம்ப் பயன்படுத்தி செயலில் போக்குவரத்து விளைவாக, Mg 2- மற்றும் Ca 2+ செறிவு கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.

மணிக்கு எண்டோசைடோசிஸ் (எண்டோ...- உள்நோக்கி) பிளாஸ்மாலெம்மாவின் ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதி கைப்பற்றுகிறது மற்றும், புற-செல்லுலார் பொருளைச் சூழ்ந்து, சவ்வு ஊடுருவலின் விளைவாக எழும் ஒரு சவ்வு வெற்றிடத்தில் அதை அடைக்கிறது. பின்னர், அத்தகைய வெற்றிடமானது லைசோசோமுடன் இணைகிறது, இதன் நொதிகள் மேக்ரோமிகுலூக்களை மோனோமர்களாக உடைக்கின்றன.

எண்டோசைட்டோசிஸின் தலைகீழ் செயல்முறை எக்சோசைடோசிஸ் (எக்ஸோ...- வெளியே). அதற்கு நன்றி, செல் உள்செல்லுலார் பொருட்கள் அல்லது வெற்றிடங்கள் அல்லது வெசிகல்களில் இணைக்கப்பட்ட செரிக்கப்படாத எச்சங்களை நீக்குகிறது. வெசிகல் சைட்டோபிளாஸ்மிக் மென்படலத்தை நெருங்குகிறது, அதனுடன் ஒன்றிணைகிறது, அதன் உள்ளடக்கங்கள் சுற்றுச்சூழலில் வெளியிடப்படுகின்றன. இப்படித்தான் செரிமான நொதிகள், ஹார்மோன்கள், ஹெமிசெல்லுலோஸ் போன்றவை அகற்றப்படுகின்றன.

இவ்வாறு, உயிரியல் சவ்வுகள், ஒரு கலத்தின் முக்கிய கட்டமைப்பு கூறுகளாக, உடல் எல்லைகளாக மட்டுமல்லாமல், மாறும் செயல்பாட்டு மேற்பரப்புகளாகவும் செயல்படுகின்றன. உறுப்புகளின் சவ்வுகளில் பல உயிர்வேதியியல் செயல்முறைகள் நடைபெறுகின்றன, அதாவது பொருட்களின் செயலில் உறிஞ்சுதல், ஆற்றல் மாற்றம், ஏடிபி தொகுப்பு போன்றவை.

உயிரியல் சவ்வுகளின் செயல்பாடுகள்பின்வருபவை: அவை கலத்தின் உள்ளடக்கங்களை வெளிப்புற சூழலில் இருந்தும், உறுப்புகளின் உள்ளடக்கங்களை சைட்டோபிளாஸிலிருந்தும் பிரிக்கின்றன. அவை உயிரணுக்களுக்குள் மற்றும் வெளியே செல்லும் பொருட்களின் பரிமாற்றத்தை உறுதி செய்கின்றன, சைட்டோபிளாஸிலிருந்து உறுப்புகளுக்கு மற்றும் நேர்மாறாக அவை ஏற்பிகளாக செயல்படுகின்றன (சுற்றுச்சூழலில் இருந்து இரசாயன பொருட்களின் ரசீது மற்றும் மாற்றம், செல் பொருட்களின் அங்கீகாரம் போன்றவை). அவை வினையூக்கிகள் (அருகிலுள்ள சவ்வு இரசாயன செயல்முறைகளை வழங்குகின்றன). ஆற்றல் மாற்றத்தில் பங்கேற்கவும்.

"நாம் எங்கு உயிரைக் கண்டாலும், அது புரதச்சத்து நிறைந்த உடலுடன் தொடர்புடையதாக இருப்பதைக் காண்கிறோம், மேலும் சிதைவின் செயல்பாட்டில் இருக்கும் எந்த புரதச்சத்து உடலையும் நாம் எங்கு கண்டாலும், விதிவிலக்கு இல்லாமல் வாழ்க்கையின் நிகழ்வைக் காண்கிறோம்."

புரதங்கள் உயர் மூலக்கூறு நைட்ரஜன் கொண்ட கரிம சேர்மங்கள் ஆகும், அவை கண்டிப்பாக வரையறுக்கப்பட்ட தனிம கலவையால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன மற்றும் நீராற்பகுப்பின் போது அமினோ அமிலங்களாக சிதைகின்றன.

மற்ற கரிம சேர்மங்களிலிருந்து அவற்றை வேறுபடுத்தும் அம்சங்கள்

1. விவரிக்க முடியாத பல்வேறு கட்டமைப்பு மற்றும் அதே நேரத்தில் அதன் உயர் குறிப்பிட்ட தனித்துவம்

2. பெரிய அளவிலான உடல் மற்றும் வேதியியல் மாற்றங்கள்

3. வெளிப்புற தாக்கங்களுக்கு பதிலளிக்கும் வகையில் மூலக்கூறின் உள்ளமைவை மாற்றியமைக்கும் மற்றும் இயற்கையான முறையில் மாற்றும் திறன்

4. மற்ற இரசாயன சேர்மங்களுடன் சூப்பர்மாலிகுலர் கட்டமைப்புகள் மற்றும் வளாகங்களை உருவாக்கும் போக்கு

புரத கட்டமைப்பின் பாலிபெப்டைட் கோட்பாடு

E. ஃபிஷர் (1902) மட்டுமே பாலிபெப்டைட் கோட்பாட்டை உருவாக்கினார் கட்டிடங்கள். இந்த கோட்பாட்டின் படி, புரதங்கள் சிக்கலான பாலிபெப்டைடுகள் ஆகும், இதில் தனிப்பட்ட அமினோ அமிலங்கள் α-கார்பாக்சில் COOH மற்றும் α-NH 2 குழுக்களின் அமினோ அமிலங்களின் தொடர்புகளிலிருந்து எழும் பெப்டைட் பிணைப்புகளால் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்படுகின்றன. அலனைன் மற்றும் கிளைசின் தொடர்புகளின் உதாரணத்தைப் பயன்படுத்தி, ஒரு பெப்டைட் பிணைப்பு மற்றும் ஒரு டிபெப்டைட் (நீர் மூலக்கூறின் வெளியீட்டில்) உருவாக்கம் பின்வரும் சமன்பாட்டால் குறிப்பிடப்படுகிறது:

பெப்டைட்களின் பெயர் ஒரு இலவச NH 2 குழுவுடன் முதல் N-டெர்மினல் அமினோ அமிலத்தின் பெயரைக் கொண்டுள்ளது (முடிவு -yl, அசைல்களுக்கு பொதுவானது), அடுத்தடுத்த அமினோ அமிலங்களின் பெயர்கள் (முடிவுகள் -yl உடன்) மற்றும் இலவச COOH குழுவுடன் சி-டெர்மினல் அமினோ அமிலத்தின் முழுப் பெயர். எடுத்துக்காட்டாக, 5 அமினோ அமிலங்களைக் கொண்ட பென்டாபெப்டைடை அதன் முழுப் பெயரால் குறிப்பிடலாம்: கிளைசில்-அலனைல்-செரில்-சிஸ்டைனைல்-அலனைன் அல்லது சுருக்கமாக க்ளை-அலா-செர்-சிஸ்-ஆலா.

பாலிபெப்டைட் கோட்பாட்டின் சோதனை ஆதாரம் புரத அமைப்பு.

1. இயற்கைப் புரதங்கள் ஒப்பீட்டளவில் சில டைட்ரேட்டபிள் இலவச COOH மற்றும் NH 2 குழுக்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, ஏனெனில் அவற்றில் பெரும்பாலானவை பிணைக்கப்பட்ட நிலையில், பெப்டைட் பிணைப்புகளை உருவாக்குவதில் பங்கேற்கின்றன; பெப்டைட்டின் N- மற்றும் C-டெர்மினல் அமினோ அமிலங்களில் உள்ள இலவச COOH மற்றும் NH 2 குழுக்கள் டைட்ரேஷனுக்கு கிடைக்கின்றன.

2. அமிலம் அல்லது அல்கலைன் நீராற்பகுப்பு செயல்பாட்டில் அணில்டைட்ரேட்டபிள் COOH மற்றும் NH 2 குழுக்களின் Stoichiometric அளவுகள் உருவாகின்றன, இது குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான பெப்டைட் பிணைப்புகளின் சிதைவைக் குறிக்கிறது.

3. புரோட்டியோலிடிக் என்சைம்களின் (புரோட்டீனேஸ்கள்) செயல்பாட்டின் கீழ், புரதங்கள் கண்டிப்பாக வரையறுக்கப்பட்ட துண்டுகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன, அவை பெப்டைடுகள் என அழைக்கப்படுகின்றன, புரோட்டீனேஸ்களின் செயல்பாட்டின் தேர்வுத் திறனுடன் தொடர்புடைய முனைய அமினோ அமிலங்களுடன். முழுமையற்ற நீராற்பகுப்பின் இந்த துண்டுகளில் சிலவற்றின் அமைப்பு அவற்றின் அடுத்தடுத்த இரசாயன தொகுப்பு மூலம் நிரூபிக்கப்பட்டது.

4. biuret எதிர்வினை (ஒரு கார ஊடகத்தில் செப்பு சல்பேட் கரைசலின் முன்னிலையில் நீல-வயலட் வண்ணம்) பெப்டைட் பிணைப்பு மற்றும் புரதங்களைக் கொண்ட பையூரெட் இரண்டாலும் வழங்கப்படுகிறது, இது புரதங்களில் ஒத்த பிணைப்புகள் இருப்பதையும் நிரூபிக்கிறது.

5. புரத படிகங்களின் எக்ஸ்-ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் வடிவங்களின் பகுப்பாய்வு புரதங்களின் பாலிபெப்டைட் கட்டமைப்பை உறுதிப்படுத்துகிறது. எனவே, 0.15-0.2 nm தீர்மானம் கொண்ட எக்ஸ்-ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பகுப்பாய்வு C, H, O மற்றும் N அணுக்களுக்கு இடையே உள்ள பிணைப்புக் கோணங்களின் பரஸ்பர தூரங்கள் மற்றும் அளவுகளைக் கணக்கிடுவது மட்டுமல்லாமல், பொதுவான படத்தை "பார்க்கவும்" அனுமதிக்கிறது. பாலிபெப்டைட் சங்கிலியில் அமினோ அமில எச்சங்களின் ஏற்பாடு மற்றும் இடஞ்சார்ந்த அதன் நோக்குநிலை (இணக்கம்).

6. பாலிபெப்டைட் கோட்பாட்டின் குறிப்பிடத்தக்க உறுதிப்படுத்தல் புரத அமைப்புஏற்கனவே அறியப்பட்ட கட்டமைப்பைக் கொண்ட பாலிபெப்டைடுகள் மற்றும் புரதங்களை முற்றிலும் இரசாயன முறைகள் மூலம் ஒருங்கிணைக்கும் சாத்தியம் உள்ளது: இன்சுலின் - 51 அமினோ அமில எச்சங்கள், லைசோசைம் - 129 அமினோ அமில எச்சங்கள், ரிபோநியூக்லீஸ் - 124 அமினோ அமில எச்சங்கள். ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட புரதங்கள் இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகள் மற்றும் இயற்கை புரதங்களைப் போன்ற உயிரியல் செயல்பாடுகளைக் கொண்டிருந்தன.

பொருட்களின் ஆய்வு மிகவும் சிக்கலான மற்றும் சுவாரஸ்யமான விஷயம். எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, அவை இயற்கையில் அவற்றின் தூய வடிவத்தில் காணப்படவில்லை. பெரும்பாலும், இவை சிக்கலான கலவையின் கலவையாகும், இதில் கூறுகளைப் பிரிப்பதற்கு சில முயற்சிகள், திறன்கள் மற்றும் உபகரணங்கள் தேவைப்படுகின்றன.

பிரிந்த பிறகு, ஒரு பொருள் ஒரு குறிப்பிட்ட வகுப்பைச் சேர்ந்ததா என்பதை சரியாக தீர்மானிப்பது சமமாக முக்கியமானது, அதாவது அதை அடையாளம் காண்பது. கொதிநிலை மற்றும் உருகும் புள்ளிகளைத் தீர்மானித்தல், மூலக்கூறு எடையைக் கணக்கிடுதல், கதிரியக்கத்திற்கான சோதனை மற்றும் பல, பொதுவாக, ஆராய்ச்சி. இந்த நோக்கத்திற்காக, பகுப்பாய்வுக்கான இயற்பியல் வேதியியல் முறைகள் உட்பட பல்வேறு முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை மிகவும் வேறுபட்டவை மற்றும் பொதுவாக சிறப்பு உபகரணங்களைப் பயன்படுத்த வேண்டும். அவை மேலும் விவாதிக்கப்படும்.

பகுப்பாய்வின் இயற்பியல்-வேதியியல் முறைகள்: பொதுவான கருத்து

கலவைகளை அடையாளம் காண இந்த முறைகள் என்ன? ஒரு பொருளின் அனைத்து இயற்பியல் பண்புகளையும் அதன் கட்டமைப்பு வேதியியல் கலவையில் நேரடியாகச் சார்ந்திருப்பதை அடிப்படையாகக் கொண்ட முறைகள் இவை. இந்த குறிகாட்டிகள் ஒவ்வொரு கலவைக்கும் கண்டிப்பாக தனிப்பட்டதாக இருப்பதால், இயற்பியல் வேதியியல் ஆராய்ச்சி முறைகள் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும் மற்றும் கலவை மற்றும் பிற குறிகாட்டிகளை தீர்மானிப்பதில் 100% முடிவுகளை அளிக்கின்றன.

எனவே, ஒரு பொருளின் பின்வரும் பண்புகளை அடிப்படையாக எடுத்துக் கொள்ளலாம்:

• ஒளி உறிஞ்சும் திறன்;
• வெப்ப கடத்தி;
• மின் கடத்துத்திறன்;
• கொதிக்கும் வெப்பநிலை;
• உருகும் மற்றும் பிற அளவுருக்கள்.

இயற்பியல் வேதியியல் ஆராய்ச்சி முறைகள் பொருள்களை அடையாளம் காணும் முற்றிலும் வேதியியல் முறைகளிலிருந்து குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாட்டைக் கொண்டுள்ளன. அவர்களின் வேலையின் விளைவாக, ஒரு எதிர்வினை ஏற்படாது, அதாவது, ஒரு பொருளின் மாற்றம், மீளக்கூடிய அல்லது மாற்ற முடியாதது. ஒரு விதியாக, கலவைகள் நிறை மற்றும் கலவை இரண்டிலும் அப்படியே இருக்கும்.

இந்த ஆராய்ச்சி முறைகளின் அம்சங்கள்

பொருட்களை தீர்மானிப்பதற்கான இத்தகைய முறைகளின் சிறப்பியல்பு பல முக்கிய அம்சங்கள் உள்ளன.

1. ஆராய்ச்சி மாதிரி செயல்முறைக்கு முன் அசுத்தங்களை சுத்தம் செய்ய வேண்டிய அவசியமில்லை, ஏனெனில் உபகரணங்களுக்கு இது தேவையில்லை.
2. பகுப்பாய்வின் இயற்பியல் வேதியியல் முறைகள் அதிக அளவு உணர்திறன் மற்றும் அதிகரித்த தேர்ந்தெடுக்கும் தன்மையைக் கொண்டுள்ளன. எனவே, பகுப்பாய்விற்கு மிகச் சிறிய அளவிலான சோதனை மாதிரி தேவைப்படுகிறது, இது இந்த முறைகளை மிகவும் வசதியாகவும் பயனுள்ளதாகவும் ஆக்குகிறது. மொத்த ஈரமான வெகுஜனத்தில் மிகக் குறைவான அளவுகளில் உள்ள ஒரு உறுப்பைத் தீர்மானிக்க வேண்டியது அவசியமானாலும், சுட்டிக்காட்டப்பட்ட முறைகளுக்கு இது ஒரு தடையாக இல்லை.
3. பகுப்பாய்வு ஒரு சில நிமிடங்கள் மட்டுமே ஆகும், எனவே மற்றொரு அம்சம் அதன் குறுகிய காலம் அல்லது வெளிப்பாடு ஆகும்.
4. பரிசீலனையில் உள்ள ஆராய்ச்சி முறைகளுக்கு விலையுயர்ந்த குறிகாட்டிகளின் பயன்பாடு தேவையில்லை.

வெளிப்படையாக, இயற்பியல் வேதியியல் ஆராய்ச்சி முறைகளை உலகளாவியதாகவும், செயல்பாட்டுத் துறையைப் பொருட்படுத்தாமல் கிட்டத்தட்ட எல்லா ஆய்வுகளிலும் தேவையாகவும் மாற்ற நன்மைகள் மற்றும் அம்சங்கள் போதுமானவை.

வகைப்பாடு

பரிசீலனையில் உள்ள முறைகள் வகைப்படுத்தப்பட்டதன் அடிப்படையில் பல குணாதிசயங்களை அடையாளம் காணலாம். எவ்வாறாயினும், இயற்பியல் வேதியியல் தொடர்பான அனைத்து முக்கிய ஆராய்ச்சி முறைகளையும் ஒன்றிணைத்து உள்ளடக்கிய பொதுவான அமைப்பை நாங்கள் முன்வைப்போம்.

1. மின்வேதியியல் ஆராய்ச்சி முறைகள். அளவிடப்பட்ட அளவுருவின் அடிப்படையில், அவை பிரிக்கப்படுகின்றன:

• பொட்டென்டோமெட்ரி;
• மின்னழுத்தம்;
• துருவவியல்;
• அலைக்கற்றை;
• கடத்தல் அளவீடு;
• எலக்ட்ரோகிராவிமெட்ரி;
• கூலோமெட்ரி;
• ஆம்பிரோமெட்ரி;
• டீல்கோமெட்ரி;
• உயர் அதிர்வெண் கடத்தி.

2. நிறமாலை. சேர்க்கிறது:

• ஒளியியல்;
• எக்ஸ்ரே ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி;
• மின்காந்த மற்றும் அணு காந்த அதிர்வு.

3. வெப்ப. பிரிக்கப்பட்டுள்ளது:

• வெப்ப;
• தெர்மோகிராவிமெட்ரி;
• கலோரிமெட்ரி;
• என்டல்பிமெட்ரி;
• டெலடோமெட்ரி.

4. குரோமடோகிராஃபிக் முறைகள், அவை:

• எரிவாயு;
• வண்டல்;
• ஜெல் ஊடுருவல்;
• பரிமாற்றம்;
• திரவ.

பகுப்பாய்வின் இயற்பியல் வேதியியல் முறைகளை இரண்டு பெரிய குழுக்களாகப் பிரிக்கவும் முடியும். முதலாவது அழிவை விளைவிப்பவை, அதாவது ஒரு பொருள் அல்லது தனிமத்தின் முழுமையான அல்லது பகுதி அழிவு. இரண்டாவது அழிவில்லாதது, சோதனை மாதிரியின் ஒருமைப்பாட்டை பாதுகாக்கிறது.

அத்தகைய முறைகளின் நடைமுறை பயன்பாடு

பரிசீலனையில் உள்ள வேலை முறைகளைப் பயன்படுத்துவதற்கான பகுதிகள் மிகவும் வேறுபட்டவை, ஆனால் அவை அனைத்தும் ஒரு வழியில் அல்லது வேறு வழியில் அறிவியல் அல்லது தொழில்நுட்பத்துடன் தொடர்புடையவை. பொதுவாக, நாம் பல அடிப்படை உதாரணங்களை கொடுக்க முடியும், அதிலிருந்து சரியாக ஏன் இத்தகைய முறைகள் தேவைப்படுகின்றன என்பது தெளிவாகிறது.

1. உற்பத்தியில் சிக்கலான தொழில்நுட்ப செயல்முறைகளின் ஓட்டத்தின் மீதான கட்டுப்பாடு. இந்த சந்தர்ப்பங்களில், தொடர்பு இல்லாத கட்டுப்பாடு மற்றும் பணிச் சங்கிலியில் உள்ள அனைத்து கட்டமைப்பு இணைப்புகளையும் கண்காணிப்பதற்கு உபகரணங்கள் அவசியம். இதே கருவிகள் சிக்கல்கள் மற்றும் செயலிழப்புகளைப் பதிவுசெய்து, திருத்தம் மற்றும் தடுப்பு நடவடிக்கைகள் குறித்த துல்லியமான அளவு மற்றும் தரமான அறிக்கையை வழங்கும்.
2. எதிர்வினை உற்பத்தியின் விளைச்சலின் தரமான மற்றும் அளவு தீர்மானத்தின் நோக்கத்திற்காக இரசாயன நடைமுறை வேலைகளை மேற்கொள்வது.
3. ஒரு பொருளின் மாதிரியை ஆராய்ந்து அதன் சரியான தனிம கலவையை தீர்மானிக்க.
4. மாதிரியின் மொத்த வெகுஜனத்தில் அசுத்தங்களின் அளவு மற்றும் தரத்தை தீர்மானித்தல்.
5. எதிர்வினையில் இடைநிலை, முக்கிய மற்றும் இரண்டாம் நிலை பங்கேற்பாளர்களின் துல்லியமான பகுப்பாய்வு.
6. ஒரு பொருளின் அமைப்பு மற்றும் அது வெளிப்படுத்தும் பண்புகள் பற்றிய விரிவான அறிக்கை.
7. புதிய தனிமங்களின் கண்டுபிடிப்பு மற்றும் அவற்றின் பண்புகளை வகைப்படுத்தும் தரவைப் பெறுதல்.
8. அனுபவ ரீதியாக பெறப்பட்ட தத்துவார்த்த தரவுகளின் நடைமுறை உறுதிப்படுத்தல்.
9. தொழில்நுட்பத்தின் பல்வேறு துறைகளில் பயன்படுத்தப்படும் உயர் தூய்மையான பொருட்களுடன் பகுப்பாய்வு வேலை.
10. குறிகாட்டிகளைப் பயன்படுத்தாமல் தீர்வுகளின் டைட்ரேஷன், இது மிகவும் துல்லியமான முடிவை அளிக்கிறது மற்றும் முற்றிலும் எளிமையான கட்டுப்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது, சாதனத்தின் செயல்பாட்டிற்கு நன்றி. அதாவது, மனித காரணியின் செல்வாக்கு பூஜ்ஜியமாக குறைக்கப்படுகிறது.
11. பகுப்பாய்வின் அடிப்படை இயற்பியல் வேதியியல் முறைகள் கலவையைப் படிப்பதை சாத்தியமாக்குகின்றன:

• கனிமங்கள்;
• கனிம;
• சிலிக்கேட்டுகள்;
• விண்கற்கள் மற்றும் வெளிநாட்டு உடல்கள்;
• உலோகங்கள் மற்றும் அல்லாத உலோகங்கள்;
• உலோகக்கலவைகள்;
• கரிம மற்றும் கனிம பொருட்கள்;
• ஒற்றை படிகங்கள்;
• அரிதான மற்றும் சுவடு கூறுகள்.

முறைகளைப் பயன்படுத்தும் பகுதிகள்

• அணு சக்தி;
• இயற்பியல்;
• வேதியியல்;
• ரேடியோ எலக்ட்ரானிக்ஸ்;
• லேசர் தொழில்நுட்பம்;
• விண்வெளி ஆராய்ச்சி மற்றும் பிற.

பகுப்பாய்வின் இயற்பியல் வேதியியல் முறைகளின் வகைப்பாடு, அவை எவ்வளவு விரிவான, துல்லியமான மற்றும் உலகளாவிய ஆராய்ச்சியில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன என்பதை உறுதிப்படுத்துகிறது.

மின் வேதியியல் முறைகள்

இந்த முறைகளின் அடிப்படையானது அக்வஸ் கரைசல்கள் மற்றும் மின்னோட்டத்தின் செல்வாக்கின் கீழ் உள்ள மின்முனைகளில் எதிர்வினைகள் ஆகும், அதாவது எளிமையான சொற்களில், மின்னாற்பகுப்பு. அதன்படி, இந்த பகுப்பாய்வு முறைகளில் பயன்படுத்தப்படும் ஆற்றல் வகை எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டம் ஆகும்.

இந்த முறைகள் பகுப்பாய்வின் இயற்பியல் வேதியியல் முறைகளின் சொந்த வகைப்பாட்டைக் கொண்டுள்ளன. இந்த குழுவில் பின்வரும் இனங்கள் அடங்கும்.

1. மின் கிராவிமெட்ரிக் பகுப்பாய்வு. மின்னாற்பகுப்பின் முடிவுகளின் அடிப்படையில், மின்முனைகளிலிருந்து ஏராளமான பொருட்கள் அகற்றப்படுகின்றன, பின்னர் அவை எடையும் பகுப்பாய்வும் செய்யப்படுகின்றன. சேர்மங்களின் நிறை பற்றிய தரவு இவ்வாறு பெறப்படுகிறது. அத்தகைய வேலையின் வகைகளில் ஒன்று உள் மின்னாற்பகுப்பு முறை.
2. போலரோகிராபி. இது தற்போதைய வலிமையை அளவிடுவதை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இந்த காட்டி தான் கரைசலில் விரும்பிய அயனிகளின் செறிவுக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாக இருக்கும். தீர்வுகளின் ஆம்பிரோமெட்ரிக் டைட்ரேஷன் என்பது போலரோகிராஃபிக் முறையின் மாறுபாடு ஆகும்.
3. கூலோமெட்ரி ஃபாரடேயின் விதியை அடிப்படையாகக் கொண்டது. செயல்பாட்டில் செலவழிக்கப்பட்ட மின்சாரத்தின் அளவு அளவிடப்படுகிறது, அதில் இருந்து அவர்கள் கரைசலில் உள்ள அயனிகளைக் கணக்கிடத் தொடர்கின்றனர்.
4. பொட்டென்டோமெட்ரி - செயல்பாட்டில் பங்கேற்பாளர்களின் மின்முனை திறன்களை அளவிடுவதை அடிப்படையாகக் கொண்டது.

கருதப்படும் அனைத்து செயல்முறைகளும் பொருட்களின் அளவு பகுப்பாய்வுக்கான இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் முறைகள் ஆகும். மின்வேதியியல் ஆராய்ச்சி முறைகளைப் பயன்படுத்தி, கலவைகள் அவற்றின் கூறு கூறுகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன மற்றும் தாமிரம், ஈயம், நிக்கல் மற்றும் பிற உலோகங்களின் அளவு தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

நிறமாலை

இது மின்காந்த கதிர்வீச்சின் செயல்முறைகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது. பயன்படுத்தப்படும் முறைகளின் வகைப்பாடும் உள்ளது.

1. ஃபிளேம் ஃபோட்டோமெட்ரி. இதைச் செய்ய, சோதனை பொருள் திறந்த சுடரில் தெளிக்கப்படுகிறது. பல உலோக கேஷன்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட நிறத்தை கொடுக்கின்றன, எனவே அவற்றின் அடையாளம் இந்த வழியில் சாத்தியமாகும். இவை முக்கியமாக காரம் மற்றும் கார பூமி உலோகங்கள், தாமிரம், காலியம், தாலியம், இண்டியம், மாங்கனீசு, ஈயம் மற்றும் பாஸ்பரஸ் போன்ற பொருட்கள்.
2. உறிஞ்சுதல் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி. இரண்டு வகைகளை உள்ளடக்கியது: ஸ்பெக்ட்ரோஃபோட்டோமெட்ரி மற்றும் கலர்மெட்ரி. பொருளால் உறிஞ்சப்பட்ட ஸ்பெக்ட்ரம் தீர்மானிப்பதே அடிப்படை. இது கதிர்வீச்சின் புலப்படும் மற்றும் சூடான (அகச்சிவப்பு) பகுதிகள் இரண்டிலும் செயல்படுகிறது.
3. டர்பிடிமெட்ரி.
4. நெஃபெலோமெட்ரி.
5. ஒளிரும் பகுப்பாய்வு.
6. ரிஃப்ராக்டோமெட்ரி மற்றும் போலரோமெட்ரி.

வெளிப்படையாக, இந்த குழுவில் கருதப்படும் அனைத்து முறைகளும் ஒரு பொருளின் தரமான பகுப்பாய்வுக்கான முறைகள்.

உமிழ்வு பகுப்பாய்வு

இது மின்காந்த அலைகளின் உமிழ்வு அல்லது உறிஞ்சுதலை ஏற்படுத்துகிறது. இந்த குறிகாட்டியின் அடிப்படையில், பொருளின் தரமான கலவையை ஒருவர் தீர்மானிக்க முடியும், அதாவது, ஆராய்ச்சி மாதிரியின் கலவையில் எந்த குறிப்பிட்ட கூறுகள் சேர்க்கப்பட்டுள்ளன.

குரோமடோகிராஃபிக்

இயற்பியல் வேதியியல் ஆய்வுகள் பெரும்பாலும் வெவ்வேறு சூழல்களில் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. இந்த வழக்கில், குரோமடோகிராஃபிக் முறைகள் மிகவும் வசதியானதாகவும் பயனுள்ளதாகவும் மாறும். அவை பின்வரும் வகைகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளன.

1. உறிஞ்சும் திரவம். இது கூறுகளின் வெவ்வேறு உறிஞ்சுதல் திறன்களை அடிப்படையாகக் கொண்டது.
2. வாயு குரோமடோகிராபி. மேலும் உறிஞ்சுதல் திறன் அடிப்படையில், வாயுக்கள் மற்றும் நீராவி நிலையில் உள்ள பொருட்களுக்கு மட்டுமே. இது ஒரே மாதிரியான மொத்த நிலைகளில் சேர்மங்களின் வெகுஜன உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, தயாரிப்பு பிரிக்கப்பட வேண்டிய கலவையில் வெளிவரும் போது.
3. பகிர்வு குரோமடோகிராபி.
4. ரெடாக்ஸ்.
5. அயன் பரிமாற்றம்.
6. காகிதம்.
7. மெல்லிய அடுக்கு.
8. வண்டல்.
9. உறிஞ்சுதல்-சிக்கல்.

வெப்ப

இயற்பியல் வேதியியல் ஆராய்ச்சி என்பது பொருட்களின் உருவாக்கம் அல்லது சிதைவின் வெப்பத்தின் அடிப்படையில் முறைகளைப் பயன்படுத்துவதையும் உள்ளடக்கியது. இத்தகைய முறைகள் அவற்றின் சொந்த வகைப்பாட்டையும் கொண்டுள்ளன.

1. வெப்ப பகுப்பாய்வு.
2. தெர்மோகிராவிமெட்ரி.
3. கலோரிமெட்ரி.
4. என்டல்போமெட்ரி.
5. டைலடோமெட்ரி.

இந்த முறைகள் அனைத்தும் வெப்பத்தின் அளவு, இயந்திர பண்புகள் மற்றும் பொருட்களின் என்டல்பி ஆகியவற்றை தீர்மானிக்க உதவுகிறது. இந்த குறிகாட்டிகளின் அடிப்படையில், கலவைகளின் கலவை அளவு தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

பகுப்பாய்வு வேதியியலின் முறைகள்

வேதியியலின் இந்த பிரிவு அதன் சொந்த குணாதிசயங்களைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் ஆய்வாளர்கள் எதிர்கொள்ளும் முக்கிய பணி ஒரு பொருளின் கலவை, அவற்றின் அடையாளம் மற்றும் அளவு கணக்கியல் ஆகியவற்றின் தர நிர்ணயம் ஆகும். இது சம்பந்தமாக, பகுப்பாய்வு பகுப்பாய்வு முறைகள் பிரிக்கப்படுகின்றன:

• இரசாயன;
• உயிரியல்;
• இயற்பியல்-வேதியியல்.

பிந்தையவற்றில் நாங்கள் ஆர்வமாக இருப்பதால், அவற்றில் எது பொருட்களைத் தீர்மானிக்கப் பயன்படுகிறது என்பதைக் கருத்தில் கொள்வோம்.

பகுப்பாய்வு வேதியியலில் இயற்பியல் வேதியியல் முறைகளின் முக்கிய வகைகள்

1. ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிக் - மேலே விவாதிக்கப்பட்டதைப் போலவே.
2. மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரல் - ஃப்ரீ ரேடிக்கல்கள், துகள்கள் அல்லது அயனிகளில் மின்சாரம் மற்றும் காந்தப்புலங்களின் செயல்பாட்டின் அடிப்படையில். இயற்பியல் வேதியியல் பகுப்பாய்வு ஆய்வக உதவியாளர்கள் நியமிக்கப்பட்ட விசை புலங்களின் ஒருங்கிணைந்த விளைவை வழங்குகிறார்கள், மேலும் மின்னூட்டம் மற்றும் நிறை விகிதத்தின் அடிப்படையில் துகள்கள் தனித்தனி அயனி ஓட்டங்களாக பிரிக்கப்படுகின்றன.
3. கதிரியக்க முறைகள்.
4. மின்வேதியியல்.
5. உயிர்வேதியியல்.
6. வெப்ப.

இத்தகைய செயலாக்க முறைகளிலிருந்து பொருட்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளைப் பற்றி நாம் என்ன கற்றுக்கொள்ளலாம்? முதலாவதாக, ஐசோடோபிக் கலவை. மேலும்: எதிர்வினை தயாரிப்புகள், குறிப்பாக தூய பொருட்களில் உள்ள சில துகள்களின் உள்ளடக்கம், தேடப்பட்ட சேர்மங்களின் நிறை மற்றும் விஞ்ஞானிகளுக்கு பயனுள்ள பிற விஷயங்கள்.

எனவே, பகுப்பாய்வு வேதியியலின் முறைகள் அயனிகள், துகள்கள், கலவைகள், பொருட்கள் மற்றும் அவற்றின் பகுப்பாய்வு பற்றிய தகவல்களைப் பெறுவதற்கான முக்கியமான வழிகள்.

படிகங்களின் கட்டமைப்பை ஆய்வு செய்வதற்கான சோதனை முறைகள் பொருட்கள் மற்றும் பொருட்களின் கட்டமைப்பை தீர்மானித்தல், அதாவது, அவற்றின் தொகுதி கட்டமைப்பு அலகுகளின் (மூலக்கூறுகள், அயனிகள், அணுக்கள்) விண்வெளியில் இருப்பிடத்தை தீர்மானித்தல் பல்வேறு முறைகளைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்படுகிறது. படிக நிலையில் உள்ள சேர்மங்களின் கட்டமைப்பைப் பற்றிய அளவு தகவல் மாறுபாடு முறைகளால் வழங்கப்படுகிறது: - எக்ஸ்ரே கட்டமைப்பு பகுப்பாய்வு, - எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன், - நியூட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன். எக்ஸ்-கதிர்கள், எலக்ட்ரான்கள் அல்லது நியூட்ரான்களின் ஓட்டம் - அவை ஆய்வின் கீழ் உள்ள பொருளால் சிதறடிக்கப்பட்ட கதிர்வீச்சின் தீவிரத்தின் கோண விநியோகத்தின் ஆய்வை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. . 1

டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் முறைகள் திடப்பொருட்களின் படிக லேட்டிஸில் எக்ஸ்-கதிர்கள், எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் (ஒத்திசைவான சிதறல்) நிகழ்வின் அடிப்படையில் அமைந்தவை. சம்பவ கதிர்வீச்சின் ஆற்றலை உறிஞ்சி, அதே நீளம் கொண்ட அலையை வெளியிடும் போது இந்த ஆற்றலை வெளியிடும் செயல்முறை ஒத்திசைவான சிதறல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஒரு படிகப் பொருளின் வழியே செல்லும் அலைகள் மாறுபாட்டை அனுபவிக்கின்றன, ஏனெனில் 10 -10 மீ வரிசையின் சராசரி அணுக்கரு தூரங்களைக் கொண்ட ஒரு படிக லட்டு அவற்றுக்கு ஒரு டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் கிராட்டிங் ஆகும். சம்பவ கதிர்வீச்சின் அலைநீளம் இந்த அணுக்கரு தூரங்களுடன் ஒப்பிடத்தக்கதாக இருக்க வேண்டும். 2

தற்போது, ​​முறையான கட்டமைப்பு ஆய்வுகளின் விளைவாக, பல்வேறு வகையான பொருட்களின் கட்டமைப்பை தீர்மானிப்பதில் மிகவும் விரிவான பொருள் குவிந்துள்ளது. இந்தத் தரவுகள் இடையே பல உறவுகளை நிறுவுவதை சாத்தியமாக்குகின்றன: - ஒரு திடத்தின் இரசாயன கலவை, - அதில் உள்ள பரஸ்பர தொடர்புகளின் சக்திகளின் தன்மை, - இந்த அணுக்களின் இடஞ்சார்ந்த ஏற்பாடு, - இயற்பியல் பண்புகள். கட்டமைப்பு பகுப்பாய்வைப் பயன்படுத்தி நிறுவப்பட்ட படிகங்களின் கட்டமைப்பில் உள்ள ஒழுங்குமுறைகள் பெரும்பாலும் மிகவும் பொதுவானதாக மாறும், அவை இதுவரை ஆய்வு செய்யப்படாத பொருட்களின் பகுப்பாய்வில் பயன்படுத்தப்படலாம். பல சந்தர்ப்பங்களில், இது கட்டமைப்பின் மாதிரிகளை உருவாக்குவதை சாத்தியமாக்குகிறது, இது கட்டமைப்பு ஆராய்ச்சியின் பணியை எளிதாக்குகிறது மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட மாதிரியின் சரியான தன்மையை சரிபார்க்க குறைக்கிறது. 3

அனைத்து டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் முறைகளிலும், ஆய்வின் கீழ் உள்ள பொருளின் மீது ஒரு ஒற்றை நிற கற்றை இயக்கப்படுகிறது மற்றும் சிதறல் முறை பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது. சிதறிய கதிர்வீச்சு புகைப்படம் அல்லது கவுண்டர்களைப் பயன்படுத்தி பதிவு செய்யப்படுகிறது. மாறுபாடு வடிவத்தின் அடிப்படையில், ஒரு பொருளின் அணு கட்டமைப்பை மறுகட்டமைப்பது சாத்தியமாகும். படத்தில் உள்ள டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பேட்டர்ன் புள்ளிகளின் தொகுப்பாக இருந்தால், திடமானது ஒரு படிக நிலையில் இருக்கும். இது செறிவு வளையங்களின் தொகுப்பாக இருந்தால் (ஒரு தட்டையான படத்தில்) - ஒரு பாலிகிரிஸ்டல். மங்கலான (பரவலான) வளையங்கள் (ஹாலோஸ்) இருந்தால், உடல் ஒரு உருவமற்ற நிலையில் இருக்கும். டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் மாக்சிமாவின் பரவல் மற்றும் தீவிரத்தில் இருந்து, அணுக்களின் நிலைகளை கணக்கிட முடியும், அதாவது, கட்டமைப்பை தீர்மானிக்கவும். 4

மீள் சிதறல் முறைக்கும் சிதறல் மையங்களின் இடஞ்சார்ந்த ஏற்பாட்டிற்கும் இடையிலான உறவை விவரிக்கும் கோட்பாடு அனைத்து எக்ஸ்ரே கதிர்வீச்சு, எலக்ட்ரான் அல்லது நியூட்ரான் ஃப்ளக்ஸ் ஆகியவற்றிற்கும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். இருப்பினும், பொருளுடன் பல்வேறு வகையான கதிர்வீச்சுகளின் தொடர்பு வேறுபட்ட இயற்பியல் தன்மையைக் கொண்டிருப்பதால், குறிப்பிட்ட வகை மற்றும் வேறுபாடு வடிவத்தின் அம்சங்கள் அணுக்களின் வெவ்வேறு பண்புகளால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன. எனவே, பல்வேறு டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் முறைகள் ஒன்றையொன்று பூர்த்தி செய்யும் தகவலை வழங்குகின்றன. 5

டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் கோட்பாட்டின் அடிப்படைகள். அலைநீளம் λ மற்றும் அலை திசையன் k 0 கொண்ட ஒரு விமானம் ஒரே வண்ணமுடைய அலை, எங்கே | k 0| = 2π/ λ, வேகம் p கொண்ட துகள்களின் கற்றை எனக் கருதலாம், அங்கு |p| = h/λ; h என்பது பிளாங்கின் மாறிலி. n அணுக்களின் தொகுப்பால் சிதறடிக்கப்பட்ட அலையின் வீச்சு F (அலை திசையன் k உடன்), சமன்பாட்டால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது: திசையன் s = (k - k 0)/ 2π, s = 2 sinθ/λ, 2θ என்பது சிதறல் கோணம், fj(கள்) என்பது அணு காரணி, அல்லது அணு சிதறல் காரணி, அதாவது, தனிமைப்படுத்தப்பட்ட jth அணுவின் (அல்லது அயனி) சிதறல் வீச்சை தீர்மானிக்கும் ஒரு செயல்பாடு; r j என்பது அதன் ஆரம் திசையன். 6

V தொகுதியுடன் கூடிய ஒரு பொருளுக்கு தொடர்ச்சியான சிதறல் அடர்த்தி ρ(r) இருப்பதாக நாம் கருதினால் இதே போன்ற வெளிப்பாடு எழுதப்படலாம்: அணு காரணி f(கள்) அதே சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது; இந்த வழக்கில், ρ(r) அணுவின் உள்ளே சிதறல் அடர்த்தியின் பரவலை விவரிக்கிறது. அணு காரணி மதிப்புகள் ஒவ்வொரு வகை கதிர்வீச்சுக்கும் குறிப்பிட்டவை. கேத்தோட் கதிர்கள் (அனோடில் இருந்து கேத்தோடிற்கு நகரும் எலக்ட்ரான்களின் ஸ்ட்ரீம்) அனோட் பொருளுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது எக்ஸ்ரே கதிர்வீச்சு ஏற்படுகிறது. 7

எக்ஸ்-கதிர்கள் அணுக்களின் எலக்ட்ரான் ஓடுகளால் சிதறடிக்கப்படுகின்றன. θ = 0 இல் உள்ள அணுக் காரணி fr ஆனது, அணுவில் உள்ள Z எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமமாக இருக்கும், fr என்பது மின்னணு அலகுகள் எனப்படும், அதாவது ஒரு இலவச எலக்ட்ரானால் X-கதிர் சிதறலின் வீச்சுகளின் உறவினர் அலகுகளில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. சிதறல் கோணம் அதிகரிக்கும் போது, ​​அணுக் காரணி fр குறைகிறது. எலக்ட்ரான் சிதறல் அணுவின் மின்னியல் திறனால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது φ(r) (r என்பது அணுவின் மையத்திலிருந்து தூரம்). எலக்ட்ரான்களுக்கான அணுக் காரணி fе fр உறவுடன் தொடர்புடையது: e என்பது எலக்ட்ரானின் சார்ஜ், m என்பது அதன் நிறை. 8

fe (~10 -8 cm) இன் முழுமையான மதிப்புகள் fр (~10 -11 cm) ஐ விட கணிசமாக அதிகமாக உள்ளது, அதாவது அணு எக்ஸ்-கதிர்களை விட எலக்ட்ரான்களை மிகவும் வலுவாக சிதறச் செய்கிறது; fr ஐ விட அதிகமாக sinθ/λ அதிகரிக்கும் போது fe குறைகிறது, ஆனால் Z மீது fe இன் சார்பு பலவீனமாக உள்ளது. எலக்ட்ரான் மாறுபாட்டின் தீவிரம் எக்ஸ்-கதிர்களை விட தோராயமாக 106 மடங்கு அதிகம். நியூட்ரான்கள் அணுக்கருக்களால் (காரணி fn) சிதறடிக்கப்படுகின்றன, மேலும் அணுக்களின் பூஜ்ஜியமற்ற காந்தத் தருணங்களுடன் (காரணி fnm) நியூட்ரான்களின் காந்தத் தருணங்களின் தொடர்பு காரணமாகவும். அணுசக்திகளின் செயல்பாட்டின் ஆரம் மிகவும் சிறியது (~10 -6 nm), எனவே fn இன் மதிப்புகள் நடைமுறையில் θ இலிருந்து சுயாதீனமாக இருக்கும். கூடுதலாக, காரணிகள் fn அணு எண் Z ஐ ஏகபோகமாக சார்ந்து இல்லை, fр மற்றும் fe போலல்லாமல், எதிர்மறை மதிப்புகளை எடுக்கலாம். முழுமையான மதிப்பில் fn ~10 -12 செ.மீ

நியூட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷனின் தீவிரம் எக்ஸ்ரே கதிர்வீச்சை விட தோராயமாக 100 மடங்கு குறைவு. முறையின் நன்மை என்னவென்றால், நெருங்கிய அணு எண்களைக் கொண்ட அணுக்களுக்கு இடையிலான வேறுபாட்டை இது வெளிப்படுத்துகிறது, இது எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் மற்றும் எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் முறைகளைப் பயன்படுத்தி செய்வது கடினம். ஒரு படிகத்தால் சிதறலின் தீவிரம் I(கள்) வீச்சு மாடுலஸின் சதுரத்திற்கு விகிதாசாரமாகும்: I(கள்)~|F(கள்)|2. தொகுதிகள் |F(கள்)| மட்டுமே சோதனை முறையில் தீர்மானிக்க முடியும், மேலும் சிதறல் அடர்த்தி செயல்பாட்டை உருவாக்க, ஒவ்வொரு வினாடிக்கும் φ(கள்) கட்டங்களை அறிந்து கொள்வதும் அவசியம். இருப்பினும், டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் முறைகளின் கோட்பாடு, அளவிடப்பட்ட I(கள்) இலிருந்து ρ(r) செயல்பாட்டைப் பெறுவதை சாத்தியமாக்குகிறது, அதாவது, பொருட்களின் கட்டமைப்பைத் தீர்மானிக்கிறது. இந்த வழக்கில், படிகங்கள் 10 ஐப் படிக்கும்போது சிறந்த முடிவுகள் பெறப்படுகின்றன

ஒற்றை படிகங்கள் மற்றும் பொடிகளின் எக்ஸ்ரே கட்டமைப்பு பகுப்பாய்வு எக்ஸ்ரே கட்டமைப்பு பகுப்பாய்வு (XRD) என்பது ஒரு படிகத்தின் வழியாக செல்லும் எக்ஸ்-கதிர்களின் மாறுபாட்டை அடிப்படையாகக் கொண்டது மற்றும் சுமார் 0.1 அலைநீளத்துடன் எக்ஸ்ரே கதிர்வீச்சின் மாதிரியுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது எழுகிறது. nm பொதுவாக, சிறப்பியல்பு X- கதிர் கதிர்வீச்சு பயன்படுத்தப்படுகிறது, இதன் ஆதாரம் பொதுவாக ஒரு X- கதிர் குழாய் ஆகும். கட்டமைப்பு பகுப்பாய்வு பொதுவாக சோதனை தரவு மற்றும் அவற்றின் கணித செயலாக்கம் ஆகியவற்றைப் பெறுகிறது. எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷனுக்கான கருவி ஒரு டிஃப்ராக்டோமீட்டர் ஆகும், இதில் கதிர்வீச்சு மூலமும், கோனியோமீட்டர், டிடெக்டர் மற்றும் அளவிடும் மற்றும் கட்டுப்படுத்தும் சாதனம் ஆகியவை அடங்கும். பதினொரு

கோனியோமீட்டர் (சுமார் 13 ஆர்க் வினாடிகள் துல்லியத்துடன்) ஆய்வின் கீழ் உள்ள மாதிரி மற்றும் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பேட்டர்னைப் பெறுவதற்குத் தேவையான நிலையில் உள்ள டிடெக்டரை நிறுவ பயன்படுகிறது. கண்டுபிடிப்பாளர்கள் சிண்டிலேஷன், விகிதாசார அல்லது குறைக்கடத்தி கவுண்டர்கள். எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் கோனியோமீட்டரின் தீவிரத்தை அளவிடும் சாதனம் (தொடர்ந்து அல்லது புள்ளி வாரியாக) பதிவு செய்கிறது. மாக்சிமா (பிரதிபலிப்புகள், பிரதிபலிப்புகள்) டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் கோணத்தைப் பொறுத்து - சம்பவம் மற்றும் மாறுப்பட்ட விட்டங்களின் இடையே உள்ள கோணம் 12

XRD ஐப் பயன்படுத்தி, பாலிகிரிஸ்டலின் மாதிரிகள் மற்றும் உலோகங்கள், உலோகக் கலவைகள், தாதுக்கள், திரவப் படிகங்கள், பாலிமர்கள், பயோபாலிமர்கள் மற்றும் பல்வேறு குறைந்த மூலக்கூறு கரிம மற்றும் கனிம கலவைகள் ஆகியவற்றின் ஒற்றை படிகங்கள் ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன. எக்ஸ்ரே கதிர்வீச்சு இயக்கப்படும் ஒரு உண்மையான உடலில், ஏராளமான அணுக்கள் உள்ளன, மேலும் அவை ஒவ்வொன்றும் சிதறிய அலைகளின் ஆதாரமாக மாறும். கதிர்வீச்சு ஆற்றல் வெவ்வேறு தீவிரங்களுடன் வெவ்வேறு திசைகளில் சிதறடிக்கப்படுகிறது. சிதறல் வடிவத்தின் வகை அணுக்களின் வகை, அவற்றுக்கிடையேயான தூரம், சம்பவ கதிர்வீச்சின் அதிர்வெண் மற்றும் பல காரணிகளைப் பொறுத்தது. ரஷ்ய விஞ்ஞானி வுல்ஃப் மற்றும் ஆங்கிலேய தந்தை மற்றும் மகன் ப்ரெக்கா ஆகியோர் படிகங்களில் எக்ஸ்-கதிர்களின் குறுக்கீட்டிற்கு எளிய விளக்கத்தை அளித்தனர், அணு நெட்வொர்க்குகளில் இருந்து பிரதிபலிப்பதன் மூலம் அதை விளக்கினர். 13

ஒரு முப்பரிமாண படிக லட்டு என்பது ஒரு இடைநிலை தூரம் d உடன் இணையான அணு விமானங்களின் முடிவிலா தொகுப்பாக கருதப்படலாம். அலைநீளம் l கொண்ட ஒரே வண்ணமுடைய கதிர்களின் இணையான கற்றை q மேய்ச்சல் கோணத்தில் படிகத்தின் மீது விழட்டும். . கதிர்கள் ஒரே கோணத்தில் q க்கு இடைப்பட்ட தூரம் d உடன் மேற்பரப்புக்கு இணையான விமானங்களின் குடும்பத்திலிருந்து பிரதிபலிக்கின்றன. இணையான பிரதிபலித்த கதிர்கள் I மற்றும் II குறுக்கிடுகின்றன, அதாவது அவை ஒருவருக்கொருவர் வலுப்படுத்தி பலவீனப்படுத்துகின்றன. 14

இணையான பிரதிபலித்த கதிர்கள் I மற்றும் II Δ=(AB+BC)-AD இடையே உள்ள அவற்றின் பாதை வேறுபாடு l அலைநீளங்களின் முழு எண் n க்கு சமமாக இருந்தால், அதிகபட்ச குறுக்கீடு காணப்படுகிறது. அத்தகைய அதிகபட்சம் ஏற்படுவதற்கான நிபந்தனையை 2 dhklsinθ= n λ என எழுதலாம். இந்த உறவு வுல்ஃப்-ப்ராக் சட்டம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த உறவு இடஞ்சார்ந்த லட்டியின் கால இடைவெளியின் விளைவாகும், மேலும் இது கலத்தில் அல்லது லட்டு தளங்களில் உள்ள அணுக்களின் ஏற்பாட்டுடன் தொடர்புடையது அல்ல. 15

லாவ் நிலைமைகள் இவை, படிக லேட்டிஸ் தளங்களில் கதிர்வீச்சு சிதறும்போது குறுக்கீடு அதிகபட்சம் எழும் நிலைகளாகும். x அச்சின் திசையில் ஒரு முனைக்கு இடையே உள்ள தூரத்துடன் படிகத்தில் உள்ள முனைகளின் வரிசையைத் தேர்ந்தெடுப்போம். அலைநீளம் λ கொண்ட இணையான ஒரே வண்ணமுடைய கதிர்களின் கற்றை அத்தகைய வரிசையில் ஒரு தன்னிச்சையான கோணம் φ 0 இல் இயக்கப்பட்டால், குறுக்கீடு அதிகபட்சம் முனைகளில் இருந்து அனைத்து பிரதிபலிப்புகளும் ஒருவருக்கொருவர் வலுப்படுத்தும் திசைகளில் மட்டுமே கவனிக்கப்படும். Δ=AC-BD தொடரில் உள்ள எந்த முனையாலும் சிதறடிக்கப்பட்ட சம்பவ கற்றைக்கும் கற்றைக்கும் இடையிலான பாதை வேறுபாடு அலைநீளங்களின் முழு எண்ணுக்கு சமமாக இருந்தால் இது இருக்கும்: 16

கோப்லனர் அல்லாத மூன்று திசைகளுக்கு, Laue நிபந்தனைகள் வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளன, இங்கு ψ0 மற்றும் χ0 ஆகியவை முறையே திசைகளில் அமைந்துள்ள நோடல் வரிசைகளில் எக்ஸ்-கதிர்களின் நிகழ்வுகளின் கோணங்களாகும், மேலும் k மற்றும் l ஆகியவை தொடர்புடைய குறுக்கீடு குறியீடுகளாகும். Laue குறுக்கீடு சமன்பாடு மற்றும் Wulff-Bragg சட்டம் 17 ஆகியவை ஒன்றுக்கொன்று சமமானவை.

இவ்வாறு, ஒவ்வொரு படிகத்திலும் அவ்வப்போது அமைந்துள்ள விமானங்களின் தொகுப்பை வேறுபடுத்துவது சாத்தியமாகும், அவை சரியான வரிசையில் அமைக்கப்பட்ட படிக லட்டுகளின் அணுக்களால் உருவாகின்றன. X- கதிர்கள் படிகத்திற்குள் ஊடுருவி, இந்த சட்டசபையின் ஒவ்வொரு விமானத்திலிருந்தும் பிரதிபலிக்கின்றன. இதன் விளைவாக, எக்ஸ்-கதிர்களின் பல ஒத்திசைவான கற்றைகள் எழுகின்றன, அவற்றுக்கு இடையே ஒரு பாதை வேறுபாடு உள்ளது. ஒரு வழக்கமான டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் கிராட்டிங்கில் உள்ள ஒளி அலைகள் பிளவுகள் வழியாகச் செல்லும் போது குறுக்கிடுவதைப் போலவே கற்றைகள் ஒன்றுக்கொன்று குறுக்கிடுகின்றன. லாவ் மற்றும் வுல்ஃப்-ப்ராக் நிபந்தனைகள் பூர்த்தி செய்யப்படும்போது, ​​அவ்வப்போது அமைந்துள்ள ஒவ்வொரு விமானங்களும் அதன் சொந்த புள்ளிகளை வழங்குகிறது - மாக்சிமா. புகைப்படப் படத்தில் உள்ள புள்ளிகளின் இருப்பிடம் விமானங்களுக்கு இடையிலான தூரத்தால் முற்றிலும் தீர்மானிக்கப்படுகிறது d. 18

ஒரு படிகத்தின் மீது தன்னிச்சையான கோணம் q இல் அலைநீளம் λ நிகழ்வு கொண்ட எக்ஸ்-கதிர்கள் பொதுவாக பிரதிபலிக்கப்படாது. லாவின் நிபந்தனைகள் அல்லது வுல்ஃப்-ப்ராக் சட்டத்தை திருப்திப்படுத்த, அலைநீளங்கள் அல்லது நிகழ்வுகளின் கோணங்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது அவசியம். இந்தத் தேர்வின் அடிப்படையில், டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பேட்டர்னைப் பெறுவதற்கான மூன்று முக்கிய முறைகள் உருவாக்கப்பட்டன: - லாவ் முறை, - ஒற்றை படிக சுழற்சி முறை, - தூள் முறை (டெபி - ஷெரர்). 19

லாவ் முறை X-கதிர்களின் ஒரே வண்ணமில்லாத கற்றை (எலக்ட்ரான்கள் அல்லது நியூட்ரான்கள்) ஒரு நிலையான ஒற்றை படிகத்தை நோக்கி செலுத்தப்படுகிறது. வுல்ஃப்-ப்ராக் நிபந்தனை திருப்தியான அலைநீளங்களை படிகம் "தேர்ந்தெடுக்கிறது". சிதறிய கதிர்கள் படத்தில் புள்ளி பிரதிபலிப்புகளை உருவாக்குகின்றன, அவை ஒவ்வொன்றும் பாலிக்ரோமடிக் ஸ்பெக்ட்ரமிலிருந்து அதன் சொந்த அலைநீளத்தைக் கொண்டுள்ளன. Lauegram இல் உள்ள ஒவ்வொரு இடமும் ஒரு குறிப்பிட்ட லட்டு விமானத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது. 20 புள்ளி அமைப்பில் உள்ள சமச்சீர் படிகத்தின் சமச்சீர்மையை பிரதிபலிக்கிறது.

21

ஒற்றை படிக சுழற்சி முறை X-கதிர்கள் அல்லது நியூட்ரான்களின் சம்பவ மோனோக்ரோமடிக் கற்றையின் திசைக்கு செங்குத்தாக இருக்கும் ஒரு அச்சில் படிகம் சுழற்றப்படுகிறது. ஒரு உருளை கேசட்டில் அதைச் சுற்றி படம் வைக்கப்பட்டுள்ளது. படிகத்தை சுழற்றும்போது, ​​வெவ்வேறு அணு விமானங்கள் அவற்றிலிருந்து பிரதிபலிக்கும் கதிர்கள் குறுக்கிடும் நிலைகளை ஆக்கிரமிக்கின்றன. 22

சுழற்சி அச்சுக்கு இணையான விமானங்கள் படத்தின் மையத்தின் வழியாக செல்லும் ஒரு நேர் கோட்டில் அமைந்துள்ள புள்ளிகளின் வடிவத்தில் ஒரு மாறுபாடு வடிவத்தை கொடுக்கும் மற்றும் முதல் வகையான பூஜ்ஜிய அடுக்கு கோடு என்று அழைக்கப்படுகிறது. சுழற்சி அச்சுடன் சாய்ந்த நிலையில் இருக்கும் விமானங்கள் பூஜ்ஜியக் கோட்டிற்கு மேலேயும் கீழேயும் அமைந்துள்ள அடுக்குக் கோடுகளை உருவாக்கும் பிரதிபலிப்புகளைக் கொடுக்கும். முதல் வகையான அடுக்குக் கோடுகளுக்கு இடையிலான தூரத்திலிருந்து, படிகத்தின் சுழற்சி அச்சுக்கு இணையாக படிகவியல் திசையில் அமைந்துள்ள அணுக்களுக்கு இடையிலான மிகக் குறுகிய தூரத்தைக் கணக்கிடலாம். படிகங்களின் சமச்சீர் கூறுகளைத் தீர்மானிக்க உதவும் லாவ் முறையைப் போலன்றி, சுழற்சி முறை படிகத்தின் கட்டமைப்பை தீர்மானிக்க உதவுகிறது, அதாவது அலகு கலத்தின் வடிவம் மற்றும் காலங்களை நிறுவவும், சில சந்தர்ப்பங்களில், கண்டுபிடிக்கவும் அனைத்து அடிப்படை அணுக்களின் ஆயத்தொலைவுகள். 23

தூள் முறை (Debye - Scherrer) ஒரே வண்ணமுடைய கதிர்வீச்சில் தூள் (பாலிகிரிஸ்டலின்) பொருட்கள் பற்றிய ஆய்வு. முற்றிலும் தன்னிச்சையான நோக்குநிலை கொண்ட தானியங்களின் எண்ணிக்கை (படிகங்கள்) மிகப் பெரியது. அவற்றுக்கு சாத்தியமான அனைத்து நோக்குநிலைகளும் உள்ளன என்றும் அனைத்து நோக்குநிலைகளும் சமமாக சாத்தியம் என்றும் நாம் கருதலாம். சம்பவக் கதிர்கள் அந்த படிகங்களில் இருந்து பிரதிபலிக்கின்றன, அவை சம்பவக் கற்றையின் திசையுடன் தொடர்புடையவை, வுல்ஃப் நிலையை திருப்திப்படுத்தும் வகையில் அமைந்திருக்கும். ப்ராக். டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பேட்டர்னை பதிவு செய்ய இரண்டு வழிகள் உள்ளன: புகைப்படத் திரைப்படத்தில் (புகைப்பட முறை) மற்றும் கவுண்டரைப் பயன்படுத்துதல் (டிஃப்ராக்டோமெட்ரிக் முறை). 24

ஃபோட்டோ முறையில், படத்தில் உள்ள டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பேட்டர்ன் செறிவான வட்டங்களின் வரிசையாகத் தெரிகிறது. டிஃப்ராக்டோமீட்டர் பின்னணி வளைவு மற்றும் குறுக்கீடு மாக்சிமாவின் மாற்று வடிவத்தில் வடிவத்தை பதிவு செய்கிறது. பிந்தையது கவுண்டர் 2 q இன் நிலையின் சில கோணங்களில் நிகழ்கிறது. அளவிடப்பட்ட சிதறல் கோணம் q இலிருந்து, எந்த டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் அதிகபட்சத்திற்கும் இடைப்பட்ட தூரங்களைக் கணக்கிடலாம். 25 Fe 3 O 4 a - x-ray; b - நியூட்ரான்கள்.

பாலிகிரிஸ்டலின் மாதிரிகள் ஒரு படிகப் பொருளிலிருந்து தூளாக அரைக்கப்பட்டதன் விளைவாக பெறப்படுகின்றன. இந்த வழியில் தயாரிக்கப்பட்ட மாதிரி கேமராவின் அச்சில் வைக்கப்படுகிறது, அதன் பக்க சுவர்களில் புகைப்பட படம் வைக்கப்படுகிறது. ஒரு பாலிகிரிஸ்டலின் மாதிரி ஒரே வண்ணமுடைய எக்ஸ்ரே கதிர்வீச்சுடன் கதிர்வீச்சு செய்யப்படும்போது, ​​அதன் பல்வேறு கூறுகளின் படிக விமானங்களின் சீரற்ற நோக்குநிலை காரணமாக திசைக் கூம்புகள் தோன்றும். டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பேட்டர்ன் (Debyegram) வளையங்கள் அல்லது கோடுகளின் வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது. அதன் பகுப்பாய்வு படிக கட்டமைப்பின் முக்கிய கூறுகளை தீர்மானிக்க அனுமதிக்கிறது. 26

dhkl தொகுப்பு கிரிஸ்டல் பாஸ்போர்ட் என்று அழைக்கப்படுகிறது. பல்வேறு படிகங்களின் இடைப்பட்ட தூரம் பற்றிய தகவல்கள் தரவுத்தளங்களின் வடிவத்தில் வழங்கப்படுகின்றன: JCPD, MINCRYST. கொடுக்கப்பட்ட மாதிரிக்கான சோதனையிலிருந்து இன்டர்பிளானர் தூரங்களின் மதிப்புகள் dhkl மற்றும் தொடர்புடைய பிரதிபலிப்பு தீவிரத்தின் மதிப்புகள் Irel ஆகியவற்றை அறிந்துகொள்வது, பல சந்தர்ப்பங்களில் பொருளின் வகை அல்லது அதன் கட்டத்தை நிறுவுவது சாத்தியமாகும். மாறுபாடு வடிவத்தைப் பெற்ற பிறகு, படிக அமைப்பு வகையைப் பற்றி ஒரு அனுமானம் செய்யப்படுகிறது, பெறப்பட்ட பிரதிபலிப்புகளின் குறியீடுகள் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன, அலகு கலத்தின் பரிமாணங்கள் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன, பொருளின் வேதியியல் கலவை மற்றும் அடர்த்தி தெரிந்தால், எண்ணிக்கை அலகு கலத்தில் உள்ள அணுக்கள் கணக்கிடப்படுகின்றன. டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் கோடுகளின் ஒருங்கிணைந்த தீவிரத்தின் அடிப்படையில், ஒரு யூனிட் கலத்தில் அணுக்களின் இருப்பிடத்தை தீர்மானிக்க முடியும். 27

பாலிகிரிஸ்டலின் மாதிரிகளைப் பொறுத்தவரை, கட்டமைப்பு சோதனை மற்றும் பிழை மூலம் நிறுவப்பட்டது: முன்னர் அறியப்படாத விவரங்கள் அணு கட்டமைப்பின் முன்னர் அறியப்பட்ட அல்லது அனுமானிக்கப்பட்ட கட்டமைப்பில் சேர்க்கப்படுகின்றன (எடுத்துக்காட்டாக, "கனமான" அணுக்கள் மட்டுமே உள்ளன) மற்றும் அதிகபட்ச தீவிரம் கணக்கிடப்பட்டது, பின்னர் அவை சோதனை ரீதியாக பெறப்பட்ட மதிப்புகளுடன் ஒப்பிடப்படுகின்றன. XRD ஐப் பயன்படுத்தி, பாலிகிரிஸ்டலின் மாதிரிகள் மற்றும் உலோகங்கள், உலோகக் கலவைகள், தாதுக்கள், திரவப் படிகங்கள், பாலிமர்கள், பயோபாலிமர்கள் மற்றும் பல்வேறு குறைந்த மூலக்கூறு கரிம மற்றும் கனிம கலவைகள் ஆகியவற்றின் ஒற்றை படிகங்கள் ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன. 28

ஒற்றை படிகத்தைப் படிக்கும் போது (பெரும்பாலும் 0.1 -0.3 மிமீ விட்டம் கொண்ட பந்து வடிவத்தில்), கட்டமைப்பை நிர்ணயிப்பதில் முதல் நிலை அட்டவணைப்படுத்தல் ஆகும், அதாவது, டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் வடிவத்தில் காணப்பட்ட அனைத்து பிரதிபலிப்புகளின் குறியீடுகளை (h k l) நிறுவுதல். கொடுக்கப்பட்ட படிகத்தின். அட்டவணையிடல் செயல்முறையானது, dhkl இடைப்பட்ட தூரங்களின் மதிப்புகள் அலகுக் கலத்தின் காலங்கள் (a, b, c) மற்றும் கோணங்கள் (α, β, γ) ஆகியவற்றின் மதிப்புகளுடன் தொடர்புடையவை என்பதை அடிப்படையாகக் கொண்டது. வரையறுக்கப்பட்ட உறவுகள் (இருபடி வடிவங்கள்). அட்டவணைப்படுத்திய பிறகு, அலகு கலத்தின் காலங்கள் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன. சில பிரதிபலிப்புகளின் வழக்கமான பற்றாக்குறையின் அடிப்படையில், படிகத்தின் சமச்சீர் விண்வெளி குழு தீர்மானிக்கப்படுகிறது. . 29

டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பேட்டர்னைக் குறிப்பிடுவது மற்றும் படிக லேட்டிஸின் காலங்களை நிர்ணயிப்பது என்பது படிகங்களின் அணு அமைப்பை நிறுவுவதற்கான ஆரம்ப கட்டங்களாகும் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் அதிகபட்சம். பிரதிபலிப்பு தீவிரம் I(h k l) என்பது கட்டமைப்பு வீச்சு F(h k l) இன் ஸ்கொயர் மாடுலஸுக்கு விகிதாசாரமாகும், இதன் மதிப்பு படிகக் கலத்தில் உள்ள அணுக்களின் ஒருங்கிணைப்புகளால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. கட்டமைப்பு வீச்சுகளின் முழுமையான மதிப்புகள் F(h k l) பிரதிபலிப்பு தீவிரத்திலிருந்து கணக்கிடப்படுகிறது. கட்டமைப்பு வீச்சுகளின் பகுப்பாய்வு வகை 30 பிராவைஸ் லேட்டிஸை தீர்மானிக்க அனுமதிக்கிறது.

டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் கதிர்களின் I(h k l) தீவிரங்கள் அலகு கலத்தில் உள்ள அணுக்களின் xj, yj, zj ஆகியவற்றின் ஆயத்தொலைவுகளுடன் தொடர்புடையவை: இதில் F(h k l) என்பது ஃபோரியர் குணகங்கள் ஆகும், அவை எக்ஸ்-கதிர் மாறுபாட்டில் கட்டமைப்பு என்று அழைக்கப்படுகின்றன. வீச்சுகள், K என்பது விகிதாசார குணகம், φ(h k l) என்பது டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பீமின் ஆரம்ப கட்டம், fj என்பது jth அணுவின் அணு சிதறல் காரணி; h, k, l - முழு எண்கள் முகங்களின் இருப்பிடம் மற்றும் படிகத்தின் தொடர்புடைய அணு விமானங்கள் (டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் ரே குறியீடுகள்); N என்பது அலகு கலத்தில் உள்ள மொத்த அணுக்களின் எண்ணிக்கை; i=√-1. 31

மதிப்பு |F(h k l)| I(h k l) இலிருந்து நேரடியாக கணக்கிட முடியும், ஆனால் φ(h k l) இன் மதிப்பு தெரியவில்லை (ஆரம்ப கட்டங்களின் பிரச்சனை). பொது வழக்கில் கட்டமைப்பு வீச்சுகளின் கட்டங்கள் (அதாவது, நிகழ்வு அலையுடன் தொடர்புடைய பிரதிபலித்த அலையின் கட்ட மாற்றம்) சோதனையிலிருந்து நேரடியாக தீர்மானிக்க முடியாது. ஆரம்ப கட்டங்களின் சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கான முறைகள் உள்ளன: - பேட்டர்சனின் முறை, ஒளி (எச், சி, என், ஓ), ஹெவி மெட்டல் அணுக்கள் ஆகியவற்றைக் கொண்ட சேர்மங்களின் கட்டமைப்புகளைப் புரிந்துகொள்ளும் போது பயன்படுத்தப்படுகிறது, அவற்றின் ஆயத்தொலைவுகள் முதலில் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன. . எலக்ட்ரான் அடர்த்தி விநியோகம் ρ(x, y, z) கணக்கிடுவதன் மூலம் ஒரு அலகு கலத்தில் உள்ள ஒளி அணுக்களின் ஆயத்தொகுப்புகள் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன. 32

எலக்ட்ரான் அடர்த்தி செயல்பாடு ஃபோரியர் தொடராகக் குறிப்பிடப்படுகிறது ρ(x, y, z): இங்கு h, k, l ஆகியவை பிரதிபலிக்கும் விமானத்தின் குறியீடுகள், Fhkl = |Fhkl|exp என்பது சிதறிய கதிர்வீச்சின் தொடர்புடைய கட்டமைப்பு வீச்சு ஆகும், φhkl அதன் கட்டமாகும். எலக்ட்ரான் அடர்த்தி என்பது ஒரு அணு, மூலக்கூறு, படிகத்தில் எலக்ட்ரான்களின் பரவலின் நிகழ்தகவு அடர்த்தி. ρ(x, y, z) செயல்பாட்டை உருவாக்க, சோதனை ரீதியாக தீர்மானிக்கப்பட்ட அளவுகள் |Fhkl| சோதனைத் தரவைச் செயலாக்குவது, சிதறல் அடர்த்தி விநியோக வரைபடங்களின் வடிவத்தில் கட்டமைப்பை மறுகட்டமைப்பதை சாத்தியமாக்குகிறது. ρ(x, y, z) செயல்பாட்டின் அதிகபட்ச நிலைகள் அணுக்களின் நிலைகளுடன் அடையாளம் காணப்படுகின்றன, மேலும் அணுக்களின் 33 வெப்ப அதிர்வுகளை மதிப்பிடுவதற்கு அதிகபட்ச வடிவம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

படிக கட்டமைப்பின் பொதுவான தன்மையை தீர்மானித்த பிறகு, கோட்பாட்டளவில் கணக்கிடப்பட்ட கட்டமைப்பு வீச்சுகளின் மதிப்புகளை சோதனை ரீதியாக தீர்மானிக்கப்பட்டவற்றுக்கு அடுத்தடுத்து தோராயமாக மதிப்பிடுவதன் மூலம் இது சுத்திகரிக்கப்படுகிறது. இந்த வழியில், குறிப்பாக, அணுக்களின் ஆயத்தொலைவுகள் (xj, yj, zj) மற்றும் அவற்றின் வெப்ப அதிர்வுகளின் மாறிலிகள் குறிப்பிடப்படுகின்றன. கட்டமைப்பின் சரியான நிர்ணயத்திற்கான அளவுகோல், R. R = 0.05: 0.04 கட்டமைப்பானது நல்ல துல்லியத்துடன் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, R ≤ 0.02 - துல்லியம். 34

அணு அமைப்பு அணு ஒருங்கிணைப்புகள் மற்றும் அவற்றின் வெப்ப அதிர்வுகளின் அளவுருக்கள் என குறிப்பிடப்படுகிறது. இந்தத் தரவுகளிலிருந்து, அணுக்கரு தூரங்கள் மற்றும் வேலன்ஸ் கோணங்களை முறையே 10 -3 - 10 -4 nm மற்றும் 0.2 -2° என்ற பிழையுடன் கணக்கிடலாம். படிகத்தின் வேதியியல் கலவை, சாத்தியமான ஐசோமார்பிக் மாற்றீடுகளின் வகை (இந்த வழக்கில் நம்பகத்தன்மை மற்றும் துல்லியம் உறுப்புகளின் அணு எண்ணைப் பொறுத்தது), அணுக்களின் வெப்ப அதிர்வுகளின் தன்மை போன்றவற்றை மிகவும் துல்லியமாக நிறுவ இது சாத்தியமாக்குகிறது.

சோதனை தரவுகளின் துல்லியமான செயலாக்கத்திற்கு நன்றி, அணுக்களுக்கு இடையில் எலக்ட்ரான் அடர்த்தியின் பரவலைப் படிக்க முடியும். இதைச் செய்ய, ஒரு சிதைவு எலக்ட்ரான் அடர்த்தி செயல்பாட்டை உருவாக்கவும், இது அணுக்களுக்கு இடையில் ஒரு வேதியியல் பிணைப்பை உருவாக்கும் போது அணுக்களில் உள்ள எலக்ட்ரான்களை மறுபகிர்வு செய்வதை விவரிக்கிறது. சிதைவு எலக்ட்ரான் அடர்த்தி செயல்பாட்டின் பகுப்பாய்வு, சார்ஜ் பரிமாற்றத்தின் அளவு, பிணைப்பு கோவலன்சி, எலக்ட்ரான்களின் தனி ஜோடிகளின் இடஞ்சார்ந்த ஏற்பாடு போன்றவற்றை நிறுவுவதை சாத்தியமாக்குகிறது. 36

எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பகுப்பாய்வின் முறை (XRD) உங்களை நிறுவ அனுமதிக்கிறது: - பல்வேறு வகுப்புகளின் வேதியியல் சேர்மங்களின் கட்டமைப்பின் ஸ்டீரியோகெமிக்கல் மற்றும் கிரிஸ்டலோகெமிக்கல் வடிவங்கள், - ஒரு பொருளின் கட்டமைப்பு பண்புகள் மற்றும் அதன் இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகளுக்கு இடையிலான தொடர்புகள், - ஆரம்ப தரவைப் பெறுதல் வேதியியல் பிணைப்புகளின் கோட்பாட்டின் ஆழமான வளர்ச்சி மற்றும் இரசாயன எதிர்வினைகள் பற்றிய ஆய்வு, - படிகங்களில் உள்ள அணுக்களின் வெப்ப அதிர்வுகளை பகுப்பாய்வு செய்தல், - படிகங்களில் எலக்ட்ரான் அடர்த்தியின் விநியோகம். 37

எலக்ட்ரோனோகிராஃபி படிகங்களின் அணு அமைப்பு பற்றிய ஆய்வுகள் எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷனை அடிப்படையாகக் கொண்ட முறைகளைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்படலாம். படிகங்களின் கட்டமைப்பை ஆய்வு செய்வதற்கான ஒரு முறையாக எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பின்வரும் அம்சங்களைக் கொண்டுள்ளது: 1) எலக்ட்ரான்களுடனான ஒரு பொருளின் தொடர்பு எக்ஸ்-கதிர்களை விட மிகவும் வலுவானது, எனவே 1-100 nm தடிமன் கொண்ட மெல்லிய அடுக்குகளில் விலகல் ஏற்படுகிறது; 2) fе என்பது fr ஐ விட குறைவான அணு எண்ணைச் சார்ந்துள்ளது, இது கனமான அணுக்களின் முன்னிலையில் ஒளி அணுக்களின் நிலையைத் தீர்மானிப்பதை எளிதாக்குகிறது; 3) 50 -300 kOe ஆற்றல் கொண்ட வேகமான எலக்ட்ரான்களின் அலைநீளம் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. B என்பது 5.10 -3 nm ஆகும், எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் வடிவங்களின் வடிவியல் விளக்கம் மிகவும் எளிமையானது. 38

கட்டமைப்பு எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் நன்றாக சிதறடிக்கப்பட்ட பொருட்களைப் படிக்கவும், பல்வேறு வகையான அமைப்புகளைப் படிக்கவும் (களிமண் தாதுக்கள், குறைக்கடத்தி படங்கள் போன்றவை) பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. குறைந்த-ஆற்றல் எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் (10 -300 e.V, λ 0.10.4 nm) என்பது படிக மேற்பரப்புகளைப் படிக்கும் ஒரு சிறந்த முறையாகும்: அணுக்களின் அமைப்பு, அவற்றின் வெப்ப அதிர்வுகளின் தன்மை போன்றவை. முக்கிய முறை பரிமாற்ற முறை ஆகும், இது பயன்படுத்துகிறது. எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் உயர் ஆற்றல்கள் (50 -300 ke. V, இது சுமார் 5 -10 -3 nm அலைநீளத்தை ஒத்துள்ளது). 39

எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் சிறப்பு எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் சாதனங்களில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, இதில் 105 -10 -6 Pa வெற்றிடம் பராமரிக்கப்படுகிறது, சுமார் 1 வினாடி வெளிப்பாடு நேரத்துடன் அல்லது டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகளில். ஆராய்ச்சிக்கான மாதிரிகள் 10-50 nm தடிமன் கொண்ட மெல்லிய படங்களின் வடிவத்தில், தீர்வுகள் அல்லது இடைநீக்கங்களிலிருந்து ஒரு படிகப் பொருளை வைப்பதன் மூலம் அல்லது வெற்றிடத் துப்புதல் மூலம் படங்களைப் பெறுவதன் மூலம் தயாரிக்கப்படுகின்றன. மாதிரிகள் மொசைக் ஒற்றை படிகம், அமைப்பு அல்லது பாலிகிரிஸ்டல் ஆகும். ஒரு டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பேட்டர்ன் - எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பேட்டர்ன் - ஒரு மாதிரி வழியாக எலக்ட்ரான்களின் ஆரம்ப மோனோக்ரோமடிக் கற்றை கடந்து செல்வதன் விளைவாக எழுகிறது மற்றும் இது வரிசைப்படுத்தப்பட்ட டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் புள்ளிகளின் தொகுப்பாகும் - பிரதிபலிப்பு, இது ஆய்வின் கீழ் உள்ள பொருளில் உள்ள அணுக்களின் ஏற்பாட்டால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. . 40

பிரதிபலிப்புகள் படிக மற்றும் I hkl தீவிரத்தில் உள்ள இடைநிலை தூரங்கள் d hkl ஆகியவற்றால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, இங்கு h, k மற்றும் l ஆகியவை மில்லர் குறியீடுகளாகும். படிகத்தின் அலகு செல் பிரதிபலிப்புகளின் அளவு மற்றும் இருப்பிடத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. பிரதிபலிப்புகளின் தீவிரம் பற்றிய தரவைப் பயன்படுத்தி, படிகத்தின் அணு அமைப்பை தீர்மானிக்க முடியும். அணுக் கட்டமைப்பைக் கணக்கிடுவதற்கான முறைகள் எக்ஸ்-ரே கட்டமைப்பு பகுப்பாய்வில் பயன்படுத்தப்படுவதற்கு நெருக்கமானவை. வழக்கமாக கணினியில் மேற்கொள்ளப்படும் கணக்கீடுகள், அணுக்களின் ஆயத்தொலைவுகள், அவற்றுக்கிடையேயான தூரம் போன்றவற்றை நிறுவுவதை சாத்தியமாக்குகின்றன. எலக்ட்ரோனோகிராஃபி அனுமதிக்கிறது: - ஒரு பொருளின் கட்ட பகுப்பாய்வு நடத்த, - மாதிரிகளில் கட்ட மாற்றங்களைப் படிக்கவும் மற்றும் வடிவியல் உறவுகளை நிறுவவும் வளர்ந்து வரும் கட்டங்களுக்கு இடையில், 41 - பாலிமார்பிஸத்தைப் படிக்க.

அயனி படிகங்கள், படிக ஹைட்ரேட்டுகள், ஆக்சைடுகள், கார்பைடுகள் மற்றும் உலோகங்களின் நைட்ரைடுகள், குறைக்கடத்தி கலவைகள், கரிம பொருட்கள், பாலிமர்கள், புரதங்கள், பல்வேறு தாதுக்கள் (குறிப்பாக, அடுக்கு சிலிக்கேட்டுகள்) போன்றவற்றின் கட்டமைப்புகளை ஆய்வு செய்ய எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பயன்படுத்தப்படுகிறது. , 5-50 nm ஆழத்திற்கு ஊடுருவி, மாதிரியின் மேற்பரப்பில் கற்றை சறுக்குவது போல் தோன்றும் போது பிரதிபலிப்பு மூலம் எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த வழக்கில் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் முறை மேற்பரப்பின் கட்டமைப்பை பிரதிபலிக்கிறது. இந்த வழியில் நீங்கள் உறிஞ்சுதல் நிகழ்வுகள், எபிடாக்ஸி, ஆக்சிஜனேற்ற செயல்முறைகள் போன்றவற்றைப் படிக்கலாம். 42

ஒரு படிகமானது இலட்சியத்திற்கு நெருக்கமான அணு அமைப்பைக் கொண்டிருந்தால், பரிமாற்றம் அல்லது பிரதிபலிப்பு மூலம் மாறுபாடு ~ 50 nm அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ஆழத்தில் ஏற்பட்டால், ஒரு விலகல் முறை பெறப்படுகிறது, அதன் அடிப்படையில் கட்டமைப்பின் முழுமையைப் பற்றி முடிவுகளை எடுக்க முடியும். குறைந்த ஆற்றல் எலக்ட்ரான்களைப் பயன்படுத்தும் போது (10300 e.V), ஊடுருவல் 1-2 அணு அடுக்குகளின் ஆழத்திற்கு மட்டுமே செல்கிறது. பிரதிபலித்த விட்டங்களின் தீவிரத்தின் அடிப்படையில், படிகங்களின் மேற்பரப்பு அணு லட்டு கட்டமைப்பை தீர்மானிக்க முடியும். இந்த முறை Ge, Si மற்றும் Ga படிகங்களின் மேற்பரப்பு கட்டமைப்பில் உள்ள வேறுபாட்டை நிறுவியது. Mo, Au மற்றும் பிற உள் அமைப்பில், அதாவது மேற்பரப்பு மேற்கட்டுமானத்தின் இருப்பு. எனவே, எடுத்துக்காட்டாக, (111) முகத்தில் Si க்கு ஒரு அமைப்பு உருவாகிறது, இது 7 x 7 எனக் குறிக்கப்படுகிறது, அதாவது, இந்த வழக்கில் மேற்பரப்பு லட்டியின் காலம் உள் அணு கட்டமைப்பின் காலத்தை 7 மடங்கு மீறுகிறது. 43

எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பெரும்பாலும் உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியுடன் இணைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு படிகத்தின் அணு லேட்டிஸின் நேரடி இமேஜிங்கை அனுமதிக்கிறது. பொருளின் பிம்பம் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பேட்டர்ன் மூலம் புனரமைக்கப்பட்டு, 0.2 -0.5 என்எம் தீர்மானம் கொண்ட படிகங்களின் கட்டமைப்பைப் படிப்பதை சாத்தியமாக்குகிறது. எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி என்பது திடப்பொருட்களின் நுண் கட்டமைப்பு, அவற்றின் உள்ளூர் கலவை மற்றும் மைக்ரோஃபீல்டுகள் (மின்சாரம், காந்தம் போன்றவை) ஆய்வு செய்வதற்கான எலக்ட்ரான் ஆய்வு முறைகளின் தொகுப்பாகும். இதைச் செய்ய, எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன - பெரிதாக்கப்பட்ட படங்களைப் பெற எலக்ட்ரான் கற்றை பயன்படுத்தும் கருவிகள். 44

எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் இரண்டு முக்கிய திசைகள் உள்ளன: பரிமாற்றம் (பரிமாற்றம்) மற்றும் ராஸ்டர் (ஸ்கேனிங்). அவை ஆய்வுப் பொருளைப் பற்றிய தரமான வேறுபட்ட தகவல்களை வழங்குகின்றன, மேலும் அவை பெரும்பாலும் ஒன்றாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகளில், எலக்ட்ரான் கற்றை என்பது முடுக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான்களின் இயக்கப்பட்ட கற்றை ஆகும், இது மாதிரிகளை ஒளிரச் செய்ய அல்லது அவற்றில் இரண்டாம் நிலை கதிர்வீச்சைத் தூண்ட பயன்படுகிறது (எடுத்துக்காட்டாக, எக்ஸ்-கதிர்கள்). எலக்ட்ரான் துப்பாக்கியின் மின்முனைகளுக்கு இடையில் ஒரு முடுக்கி மின்னழுத்தம் உருவாக்கப்படுகிறது, இது எலக்ட்ரான் கற்றை இயக்க ஆற்றலை தீர்மானிக்கிறது. ஒரு படத்தில் தனித்தனியாக தெரியும் இரண்டு நுண் கட்டமைப்பு கூறுகளுக்கு இடையே உள்ள மிகச்சிறிய தூரம் தீர்மானம் எனப்படும். இது எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகளின் பண்புகள், இயக்க முறை மற்றும் மாதிரிகளின் பண்புகளைப் பொறுத்தது. 45

டிரான்ஸ்மிஷன் மைக்ரோஸ்கோபி டிரான்ஸ்மிஷன் (டிரான்ஸ்மிஷன்) எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகளைப் பயன்படுத்தி செயல்படுத்தப்படுகிறது, இதில் ஒரு மெல்லிய-பட பொருள் 50-200 kOe ஆற்றல் கொண்ட முடுக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான்களின் கற்றை மூலம் ஒளிரும். B. எலக்ட்ரான்கள், சிறிய கோணங்களில் பொருளின் அணுக்களால் திசைதிருப்பப்பட்டு, சிறிய ஆற்றல் இழப்புகளுடன் கடந்து செல்கின்றன, காந்த லென்ஸ்கள் அமைப்பில் நுழைகின்றன, அவை ஒளிரும் திரையில் (மற்றும் புகைப்படத் திரைப்படத்தில்) உள் கட்டமைப்பின் பிரகாசமான-புலப் படத்தை உருவாக்குகின்றன. ) 46

ஒரு பிரைட்ஃபீல்ட் படம் என்பது குறைந்த ஆற்றல் இழப்புகளைக் கொண்ட ஒரு பொருளைக் கடந்து செல்லும் எலக்ட்ரான்களால் உருவாக்கப்பட்ட நுண் கட்டமைப்பின் விரிவாக்கப்பட்ட படம். இந்த அமைப்பு கேத்தோடு கதிர் குழாய் திரையில் இருண்ட கோடுகள் மற்றும் ஒளி பின்னணியில் புள்ளிகள் என சித்தரிக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த வழக்கில், 0.1 nm வரிசையின் தீர்மானத்தை அடைய முடியும் (1.5 x 106 மடங்கு வரை அதிகரிப்பு). டிரான்ஸ்மிஷன் மைக்ரோஸ்கோபி டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பேட்டர்ன்களையும் (எலக்ட்ரோனோகிராம்கள்) வழங்குகிறது, இது பொருட்களின் படிக அமைப்பை தீர்மானிக்கவும், படிக லட்டுகளின் அளவுருக்களை துல்லியமாக அளவிடவும் செய்கிறது. உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகளில் படிக லட்டுகளின் நேரடி அவதானிப்புகளுடன் இணைந்து, இந்த முறை திடப்பொருட்களின் அல்ட்ராஃபைன் கட்டமைப்பைப் படிக்கும் முக்கிய வழிமுறைகளில் ஒன்றாகும்.

எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி டிஃப்ராக்ஷனில், குவிந்த கற்றை முறை மற்றும் மெல்லிய கற்றை நானோடிஃப்ராக்ஷன் போன்ற பிற சிறப்பு முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. முதல் வழக்கில், டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் வடிவங்கள் பெறப்படுகின்றன, அதிலிருந்து படிகத்தின் சமச்சீர் (விண்வெளி குழு) ஆய்வின் கீழ் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. இரண்டாவது முறையானது மிகச்சிறிய படிகங்களை (பல nm) படிப்பதை சாத்தியமாக்குகிறது. ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி 48

அறிமுகம்

பரிசோதனை முறைகள்

1 எக்ஸ்ரே எலக்ட்ரான் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி

1.2 அகச்சிவப்பு நிறமாலை

1.3 விலகல் முறைகள்

தத்துவார்த்த முறைகள்

1 அரை அனுபவ முறைகள்

2 அனுபவமற்ற முறைகள்

3 குவாண்டம் இயந்திர முறைகள்

4 Hückel முறை

முடிவுரை

பயன்படுத்தப்பட்ட ஆதாரங்களின் பட்டியல்

அறிமுகம்

நவீன கரிம வேதியியலில், பல்வேறு இயற்பியல் ஆராய்ச்சி முறைகள் மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை. அவற்றை இரண்டு குழுக்களாகப் பிரிக்கலாம். முதல் குழுவில், ஒரு பொருளின் கட்டமைப்பு மற்றும் இயற்பியல் பண்புகள் பற்றிய பல்வேறு தகவல்களை அதில் எந்த இரசாயன மாற்றங்களும் செய்யாமல் பெறுவதை சாத்தியமாக்கும் முறைகள் உள்ளன. இந்தக் குழுவில் உள்ள முறைகளில், பரந்த அளவிலான ஸ்பெக்ட்ரல் பகுதிகளில் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி என்பது மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது - மிகவும் கடினமான எக்ஸ்-கதிர்கள் முதல் மிக நீண்ட அலைநீளங்கள் இல்லாத ரேடியோ அலைகள் வரை. இரண்டாவது குழுவில் மூலக்கூறுகளில் இரசாயன மாற்றங்களை ஏற்படுத்தும் உடல் தாக்கங்களைப் பயன்படுத்தும் முறைகள் அடங்கும். சமீபத்திய ஆண்டுகளில், ஒரு மூலக்கூறின் வினைத்திறனை பாதிக்கும் முன்னர் பயன்படுத்தப்பட்ட நன்கு அறியப்பட்ட உடல் வழிமுறைகளில் புதியவை சேர்க்கப்பட்டுள்ளன. அவற்றில், அணு உலைகளில் உற்பத்தி செய்யப்படும் கடினமான எக்ஸ்-கதிர்கள் மற்றும் உயர் ஆற்றல் துகள் ஓட்டங்களின் விளைவுகள் குறிப்பாக முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை.

மூலக்கூறுகளின் கட்டமைப்பைப் படிக்கும் முறைகளைப் பற்றி அறிந்து கொள்வதே இந்தப் பாடப் பணியின் நோக்கம்.

பாடநெறி நோக்கம்:

முறைகளின் வகைகளைக் கண்டறிந்து அவற்றைப் படிக்கவும்.

1. பரிசோதனை முறைகள்

1.1 எக்ஸ்ரே எலக்ட்ரான் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி

படம் 1-எலக்ட்ரானிக் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் வரைபடம்: 1-கதிர்வீச்சு மூலம்; 2-மாதிரி; 3- பகுப்பாய்வி; 4-டிடெக்டர்; காந்தப்புலத்திற்கு எதிரான பாதுகாப்பிற்கான 5-திரை

படம் 2 - Cls எத்தில் ட்ரைஃப்ளூரோஅசெட்டேட்டின் எக்ஸ்-ரே எலக்ட்ரான் ஸ்பெக்ட்ரம்

மாதிரியில் அவற்றின் உள்ளடக்கம் ~ 10 -5 கிராம் (XPS ஐப் பயன்படுத்தி ஒரு தனிமத்தின் கண்டறிதல் வரம்பு 10 -7 -10 -9 g) இருக்கும் போது, ​​H தவிர அனைத்து கூறுகளையும் ஆய்வு செய்வதை XPS சாத்தியமாக்குகிறது. ஒரு தனிமத்தின் தொடர்புடைய உள்ளடக்கம் ஒரு சதவீதத்தின் ஒரு பகுதியாக இருக்கலாம். மாதிரிகள் திட, திரவ அல்லது வாயுவாக இருக்கலாம். Eb எலக்ட்ரானின் மதிப்பு<#"606051.files/image003.gif">

அதே சூத்திரம் அணுக் காரணியைக் கணக்கிடப் பயன்படுகிறது, இது அணுவின் உள்ளே சிதறல் அடர்த்தியின் பரவலை விவரிக்கிறது. அணு காரணி மதிப்புகள் ஒவ்வொரு வகை கதிர்வீச்சுக்கும் குறிப்பிட்டவை. எக்ஸ்-கதிர்கள் அணுக்களின் எலக்ட்ரான் ஓடுகளால் சிதறடிக்கப்படுகின்றன. எலக்ட்ரானிக் அலகுகள் என்ற பெயரில் வெளிப்படுத்தப்பட்டால், ஒரு அணுவில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையுடன் தொடர்புடைய அணு காரணி எண்ரீதியாக சமமாக இருக்கும், அதாவது ஒரு இலவச எலக்ட்ரானால் எக்ஸ்ரே சிதறலின் வீச்சுகளின் உறவினர் அலகுகளில். எலக்ட்ரான் சிதறல் அணுவின் மின்னியல் திறனால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. எலக்ட்ரானுக்கான அணுக் காரணி உறவின் மூலம் தொடர்புடையது:

ஆராய்ச்சி மூலக்கூறு ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் குவாண்டம்

படம் 2 - சிதறல் கோணத்தில் எக்ஸ்-கதிர்கள் (1), எலக்ட்ரான்கள் (2) மற்றும் நியூட்ரான்கள் (3) ஆகியவற்றின் அணுக் காரணிகளின் முழுமையான மதிப்புகளின் சார்பு

படம் 3 - X-கதிர்கள் (திடக் கோடு), எலக்ட்ரான்கள் (கோடு கோடு) மற்றும் அணு எண் Z இல் நியூட்ரான்களின் கோண-சராசரி அணு காரணிகளின் சார்பு சார்பு

துல்லியமான கணக்கீடுகள் கோள சமச்சீர் மற்றும் பெயர் அணு வெப்பநிலை காரணி இருந்து எலக்ட்ரான் அடர்த்தி அல்லது அணுக்களின் சாத்தியக்கூறுகள் பரவல் விலகல்கள், கணக்கில் சிதறல் மீது அணுக்களின் வெப்ப அதிர்வுகளின் செல்வாக்கை எடுக்கும். கதிர்வீச்சுக்கு, அணுக்களின் எலக்ட்ரான் ஷெல்களில் சிதறல் தவிர, அணுக்கருக்கள் மீது எதிரொலிக்கும் சிதறல் ஒரு பாத்திரத்தை வகிக்க முடியும். சிதறல் காரணி f m அலை திசையன்கள் மற்றும் சம்பவத்தின் துருவமுனைப்பு திசையன்கள் மற்றும் சிதறிய அலைகளைப் பொறுத்தது. ஒரு பொருளால் சிதறலின் தீவிரம் I(கள்) வீச்சு மாடுலஸின் சதுரத்திற்கு விகிதாசாரமாகும்: I(கள்)~|F(கள்)| 2. மாடுலி |F(கள்)| மட்டுமே சோதனை முறையில் தீர்மானிக்க முடியும், மேலும் சிதறல் அடர்த்தி செயல்பாட்டை (r) கட்டமைக்க ஒவ்வொரு வினாடிக்கும் கட்டங்களை (கள்) அறிந்து கொள்வதும் அவசியம். இருப்பினும், டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் முறைகளின் கோட்பாடு, அளவிடப்பட்ட I(கள்) இலிருந்து செயல்பாட்டை (r) பெறுவதை சாத்தியமாக்குகிறது, அதாவது, பொருட்களின் கட்டமைப்பை தீர்மானிக்க. இந்த வழக்கில், படிகங்களைப் படிக்கும் போது சிறந்த முடிவுகள் பெறப்படுகின்றன. கட்டமைப்பு பகுப்பாய்வு . ஒரு ஒற்றை படிகமானது கண்டிப்பாக வரிசைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்பாகும், எனவே, மாறுபாட்டின் போது, ​​தனித்தனி சிதறடிக்கப்பட்ட விட்டங்கள் மட்டுமே உருவாகின்றன, இதற்காக சிதறல் திசையன் பரஸ்பர லட்டு திசையன் ஆகும்.

சோதனை ரீதியாக நிர்ணயிக்கப்பட்ட மதிப்புகளிலிருந்து செயல்பாட்டை (x, y, z) உருவாக்க, சோதனை மற்றும் பிழை முறை, அணுக்கரு தூரங்களின் செயல்பாட்டின் கட்டுமானம் மற்றும் பகுப்பாய்வு, ஐசோமார்பிக் மாற்றீடுகளின் முறை மற்றும் கட்டங்களை நிர்ணயிப்பதற்கான நேரடி முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. கணினியில் சோதனைத் தரவைச் செயலாக்குவது, சிதறல் அடர்த்தி விநியோக வரைபடங்களின் வடிவத்தில் கட்டமைப்பை மறுகட்டமைப்பதை சாத்தியமாக்குகிறது. X-ray கட்டமைப்பு பகுப்பாய்வு மூலம் படிக கட்டமைப்புகள் ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன. இந்த முறை 100 ஆயிரத்துக்கும் மேற்பட்ட படிக கட்டமைப்புகளை தீர்மானித்துள்ளது.

கனிம படிகங்களுக்கு, பல்வேறு சுத்திகரிப்பு முறைகளைப் பயன்படுத்தி (உறிஞ்சுதல், அணு வெப்பநிலை காரணியின் அனிசோட்ரோபி போன்றவற்றைக் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது), 0.05 வரையிலான தீர்மானத்துடன் செயல்பாட்டை மீட்டெடுக்க முடியும்.

படம் 4 - படிக கட்டமைப்பின் அணு அடர்த்தியின் திட்டம்

அணுக்களின் வெப்ப அதிர்வுகளின் அனிசோதெரபி, வேதியியல் பிணைப்புகளால் ஏற்படும் எலக்ட்ரான்களின் விநியோகத்தின் அம்சங்கள் போன்றவற்றை இது சாத்தியமாக்குகிறது. எக்ஸ்-ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பகுப்பாய்வைப் பயன்படுத்தி, புரத படிகங்களின் அணு கட்டமைப்புகளை புரிந்து கொள்ள முடியும், அவற்றின் மூலக்கூறுகள் ஆயிரக்கணக்கான அணுக்கள் உள்ளன. X-ray டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் என்பது படிகங்களில் உள்ள குறைபாடுகளை ஆய்வு செய்யவும் (எக்ஸ்-ரே நிலப்பரப்பில்), மேற்பரப்பு அடுக்குகளை ஆய்வு செய்யவும் (எக்ஸ்-ரே ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரியில்) மற்றும் பாலிகிரிஸ்டலின் பொருட்களின் கட்ட கலவையை தரமாகவும் அளவு ரீதியாகவும் தீர்மானிக்க பயன்படுகிறது. எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன், படிகங்களின் கட்டமைப்பை ஆய்வு செய்வதற்கான ஒரு முறையாக பின்வருவனவற்றைக் கொண்டுள்ளது. அம்சங்கள்: 1) எலக்ட்ரான்களுடனான பொருளின் தொடர்பு எக்ஸ்-கதிர்களை விட மிகவும் வலுவானது, எனவே 1-100 nm தடிமன் கொண்ட பொருளின் மெல்லிய அடுக்குகளில் வேறுபாடு ஏற்படுகிறது; 2) f e ஆனது f p ஐ விட குறைவான வலிமையான அணுக்கருவைச் சார்ந்துள்ளது, இது கனமான அணுக்களின் முன்னிலையில் ஒளி அணுக்களின் நிலையைத் தீர்மானிப்பதை எளிதாக்குகிறது; கட்டமைப்பு எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் நன்றாக சிதறடிக்கப்பட்ட பொருட்களைப் படிக்கவும், பல்வேறு வகையான அமைப்புகளைப் படிக்கவும் (களிமண் தாதுக்கள், குறைக்கடத்தி படங்கள் போன்றவை) பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. குறைந்த-ஆற்றல் எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் (10 -300 eV, 0.1-0.4 nm) என்பது படிக மேற்பரப்புகளை ஆய்வு செய்வதற்கான ஒரு சிறந்த முறையாகும்: அணுக்களின் ஏற்பாடு, அவற்றின் வெப்ப அதிர்வுகளின் தன்மை போன்றவை. எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி ஒரு பொருளின் படத்தை மாறுபாட்டிலிருந்து மறுகட்டமைக்கிறது. முறை மற்றும் 0.2 -0.5 nm தீர்மானம் கொண்ட படிகங்களின் கட்டமைப்பைப் படிக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது. கட்டமைப்பு பகுப்பாய்விற்கான நியூட்ரான் மூலங்கள் வேகமான நியூட்ரான்களைக் கொண்ட அணு உலைகள் மற்றும் துடிப்புள்ள உலைகள் ஆகும். அணு உலை சேனலில் இருந்து வெளிவரும் நியூட்ரான் கற்றையின் ஸ்பெக்ட்ரம் நியூட்ரான்களின் மேக்ஸ்வெல்லியன் திசைவேகப் பரவல் காரணமாக தொடர்கிறது (அதன் அதிகபட்சம் 100 டிகிரி செல்சியஸ் என்பது 0.13 என்எம் அலைநீளத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது).

பீம் மோனோக்ரோமடைசேஷன் வெவ்வேறு வழிகளில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது - மோனோக்ரோமேட்டர் படிகங்கள், முதலியன உதவியுடன். நியூட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் ஒரு விதியாக, எக்ஸ்ரே கட்டமைப்புத் தரவைத் தெளிவுபடுத்துவதற்கும் நிரப்புவதற்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. F இன் மோனோடோனிக் சார்பு மற்றும் அணு எண்ணில் இல்லாதது ஒளி அணுக்களின் நிலையை மிகவும் துல்லியமாக தீர்மானிக்க அனுமதிக்கிறது. கூடுதலாக, அதே தனிமத்தின் ஐசோடோப்புகள் எஃப் மற்றும் (உதாரணமாக, எஃப் மற்றும் ஹைட்ரோகார்பன்கள் 3.74.10 13 செ.மீ., டியூட்டிரியம் 6.67.10 13 செ.மீ) மிகவும் வேறுபட்ட மதிப்புகளைக் கொண்டிருக்கலாம். இது ஐசோடோப்புகளின் அமைப்பைப் படிக்கவும் நிரப்பு தகவல்களைப் பெறவும் உதவுகிறது. ஐசோடோப்பு மாற்று மூலம் கட்டமைப்பு தகவல். காந்த தொடர்பு பற்றிய ஆய்வு. அணுக்களின் காந்தத் தருணங்களைக் கொண்ட நியூட்ரான்கள் காந்த அணுக்களின் சுழல்களைப் பற்றிய தகவல்களை வழங்குகிறது. Mössbauer கதிர்வீச்சு மிகவும் சிறிய வரி அகலத்தால் வேறுபடுகிறது - 10 8 eV (எக்ஸ்-ரே குழாய்களின் சிறப்பியல்பு கதிர்வீச்சின் வரி அகலம் 1 eV ஆகும்). இதன் விளைவாக அதிக நேரம் மற்றும் இடம் உள்ளது. அதிர்வு அணுக்கரு சிதறலின் நிலைத்தன்மை, இது குறிப்பாக, காந்தப்புலம் மற்றும் கருக்களில் மின்புல சாய்வு ஆகியவற்றை ஆய்வு செய்ய அனுமதிக்கிறது. இந்த முறையின் வரம்புகள், Mössbauer மூலங்களின் பலவீனமான சக்தி மற்றும் Mössbauer விளைவு அனுசரிக்கப்படும் கருக்களின் ஆய்வின் கீழ் படிகத்தில் கட்டாயமாக இருப்பது. வாயுக்கள், திரவங்கள் மற்றும் உருவமற்ற திடப்பொருட்களில் உள்ள தனித்தனி மூலக்கூறுகளின் கட்டமைப்பு பகுப்பாய்வு விண்வெளியில் வேறுபட்டது, எனவே சிதறிய அலைகளின் கட்டங்களை தீர்மானிக்க இயலாது. இந்த சந்தர்ப்பங்களில், சிதறல் தீவிரம் பொதுவாக அழைக்கப்படுவதைப் பயன்படுத்தி குறிப்பிடப்படுகிறது. அணுக்கரு திசையன்கள் r jk, இது மூலக்கூறுகளில் வெவ்வேறு அணுக்களின் (j மற்றும் k) ஜோடிகளை இணைக்கிறது: r jk = r j - r k. சிதறல் முறை அனைத்து நோக்குநிலைகளிலும் சராசரியாக உள்ளது:

.1 அரை அனுபவ முறைகள்

குவாண்டம் வேதியியலின் அரை அனுபவ முறைகள், மோல் கணக்கிடும் முறைகள். சோதனைத் தரவைப் பயன்படுத்தி ஒரு பொருளின் பண்புகள் அல்லது பண்புகள். அவற்றின் மையத்தில், அரை அனுபவ முறைகள் பாலிடோமிக் அமைப்புகளுக்கான ஷ்ரோடிங்கர் சமன்பாட்டைத் தீர்ப்பதற்கான அனுபவமற்ற முறைகளைப் போலவே இருக்கின்றன, இருப்பினும், அரை அனுபவ முறைகளில் கணக்கீடுகளை எளிதாக்க, கூடுதல் சேர்த்தல்கள் அறிமுகப்படுத்தப்படுகின்றன. எளிமைப்படுத்துதல். ஒரு விதியாக, இந்த எளிமைப்படுத்தல்கள் வேலன்ஸ் தோராயத்துடன் தொடர்புடையவை, அதாவது, அவை வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களின் விளக்கத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டவை, அத்துடன் அனுபவமற்ற முறையின் சரியான சமன்பாடுகளில் சில வகை மூலக்கூறு ஒருங்கிணைப்புகளின் புறக்கணிப்புடன். அரை அனுபவக் கணக்கீடு மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

அனுபவ அளவுருக்களின் தேர்வு, ab initio கணக்கீடுகளின் அனுபவத்தின் பொதுமைப்படுத்தலை அடிப்படையாகக் கொண்டது, மூலக்கூறுகளின் அமைப்பு மற்றும் நிகழ்வு வடிவங்களைப் பற்றிய இரசாயனக் கருத்துகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்கிறது. குறிப்பாக, வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களில் உள் எலக்ட்ரான்களின் தாக்கத்தை தோராயமாக மதிப்பிடுவதற்கும், கோர் எலக்ட்ரான்களால் உருவாக்கப்பட்ட பயனுள்ள ஆற்றல்களை அமைப்பதற்கும் இந்த அளவுருக்கள் அவசியம். அனுபவ அளவுருக்களை அளவீடு செய்வதற்கான சோதனைத் தரவைப் பயன்படுத்துவது மேலே குறிப்பிட்டுள்ள எளிமைப்படுத்தல்களால் ஏற்படும் பிழைகளை அகற்ற அனுமதிக்கிறது, ஆனால் அதன் பிரதிநிதிகள் குறிப்பு மூலக்கூறுகளாக செயல்படும் மூலக்கூறுகளின் வகுப்புகளுக்கு மட்டுமே, மேலும் அளவுருக்கள் தீர்மானிக்கப்பட்ட பண்புகளுக்கு மட்டுமே.

மிகவும் பொதுவானது மோல் பற்றிய கருத்துக்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட அரை அனுபவ முறைகள். சுற்றுப்பாதைகள் (மூலக்கூறு சுற்றுப்பாதை முறைகள், சுற்றுப்பாதையைப் பார்க்கவும்). LCAO தோராயத்துடன் இணைந்து, இது அணு சுற்றுப்பாதைகளில் உள்ள ஒருங்கிணைப்புகளின் அடிப்படையில் ஒரு மூலக்கூறின் ஹாமில்டோனியனை வெளிப்படுத்துவதை சாத்தியமாக்குகிறது. mol இல் அரை அனுபவ முறைகளை உருவாக்கும்போது. ஒருங்கிணைப்புகளில், ஒரே எலக்ட்ரானின் (வேறுபட்ட ஒன்றுடன் ஒன்று) ஆயங்களைச் சார்ந்து சுற்றுப்பாதைகளின் தயாரிப்புகள் வேறுபடுகின்றன மற்றும் சில வகை ஒருங்கிணைப்புகள் புறக்கணிக்கப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, a க்கான வேறுபட்ட மேலெழுதல் கேக்பைக் கொண்ட அனைத்து ஒருங்கிணைப்புகளும் பூஜ்ஜியமாகக் கருதப்பட்டால். b, அது என்று அழைக்கப்படும் மாறிவிடும். வேறுபாட்டை முற்றிலும் புறக்கணிக்கும் முறை. ஒன்றுடன் ஒன்று (PPDP, ஆங்கில டிரான்ஸ்கிரிப்ஷனில் CNDO- வேறுபட்ட மேலெழுதலின் முழுமையான புறக்கணிப்பு). வேறுபட்ட மேலோட்டத்தின் பகுதி அல்லது மாற்றியமைக்கப்பட்ட பகுதி புறக்கணிப்பும் பயன்படுத்தப்படுகிறது (ChPDP அல்லது MChPDP உடன் தொடர்புடையது, ஆங்கில டிரான்ஸ்கிரிப்ஷனில் INDO - வேறுபட்ட மேலெழுதலின் இடைநிலை புறக்கணிப்பு மற்றும் MINDO-மாற்றியமைக்கப்பட்ட INDO), டையடோமிக் டிஃபரன்ஷியல் ஓவர்லாப் புறக்கணிப்பு - PDDP, அல்லது புறக்கணிப்பு NDDO), - diatomic overlap (MNDO) மாற்றியமைக்கப்பட்ட புறக்கணிப்பு. ஒரு விதியாக, ஒவ்வொரு அரை-அனுபவ முறைகளும் பல விருப்பங்களைக் கொண்டுள்ளன, அவை வழக்கமாக முறையின் பெயரில் ஒரு சாய்வுக்குப் பிறகு எண் அல்லது எழுத்துடன் குறிக்கப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, PPDP/2, MCDP/3, MPDP/2 முறைகள் நிலத்தடி மின்னணு நிலையில் உள்ள மூலக்கூறு கருக்களின் சமநிலை உள்ளமைவு, மின்னூட்ட விநியோகம், அயனியாக்கம் சாத்தியங்கள், இரசாயன சேர்மங்களை உருவாக்கும் என்தல்பீஸ் ஆகியவற்றைக் கணக்கிடுவதற்கு அளவுருவாக உள்ளது, PPDP முறை பயன்படுத்தப்படுகிறது. சுழல் அடர்த்தியை கணக்கிட. மின்னணு தூண்டுதல் ஆற்றல்களைக் கணக்கிட, ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிக் அளவுரு பயன்படுத்தப்படுகிறது (PPDP/S முறை). அரை அனுபவ முறைகளின் பெயர்களில் தொடர்புடைய கணினி நிரல்களைப் பயன்படுத்துவதும் பொதுவானது. எடுத்துக்காட்டாக, MPDP முறையின் நீட்டிக்கப்பட்ட பதிப்புகளில் ஒன்று ஆஸ்டின் மாதிரி என்று அழைக்கப்படுகிறது, அது தொடர்புடைய நிரல் (ஆஸ்டின் மாதிரி, AM). அரை-அனுபவ முறைகளில் பல நூறு வெவ்வேறு வகைகள் உள்ளன; அரை அனுபவ முறைகளின் வெவ்வேறு பதிப்புகளின் வெளிப்புற ஒற்றுமையைக் கருத்தில் கொண்டு, அவை ஒவ்வொன்றும் அனுபவ அளவுருக்கள் அளவீடு செய்யப்பட்ட பண்புகளை மட்டுமே கணக்கிட பயன்படுத்தப்படலாம். அதிகபட்சம். எளிய அரை அனுபவக் கணக்கீடுகள், ஒவ்வொரு மோல். வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களுக்கான சுற்றுப்பாதை என்பது ஒரு எலக்ட்ரான் ஷ்ரோடிங்கர் சமன்பாட்டின் தீர்வாக வரையறுக்கப்படுகிறது, இது ஹாமில்டன் ஆபரேட்டருடனான ஒரு எலக்ட்ரான் ஷ்ரோடிங்கர் சமன்பாட்டின் தீர்வாக வரையறுக்கப்படுகிறது, இது கருவின் புலத்தில் அமைந்துள்ள ஒரு எலக்ட்ரானுக்கான மாதிரி திறன் (சூடோபொடென்ஷியல்) மற்றும் கணினியில் உள்ள மற்ற எலக்ட்ரான்களின் சராசரி புலம். அத்தகைய சாத்தியம் நேரடியாக அடிப்படை செயல்பாடுகள் அல்லது அவற்றின் அடிப்படையில் ஒருங்கிணைந்த ஆபரேட்டர்களைப் பயன்படுத்தி குறிப்பிடப்படுகிறது. LCAO தோராயத்துடன் இணைந்து, இந்த அணுகுமுறை பல இணைந்த மற்றும் நறுமண மோல்களை அனுமதிக்கிறது. அமைப்புகள், p-எலக்ட்ரான்களின் பகுப்பாய்விற்கு உங்களை மட்டுப்படுத்திக் கொள்ளுங்கள் (ஒருங்கிணைப்பு சேர்மங்களுக்கான Hückel இன் முறையைப் பார்க்கவும், தசைநார் புலக் கோட்பாடு மற்றும் படிகக் கோட்பாட்டின் கணக்கீட்டு முறைகளைப் பயன்படுத்தவும்); மேக்ரோமிகுலூல்களைப் படிக்கும் போது, ​​எ.கா. புரதங்கள் அல்லது படிக வடிவங்கள் பெரும்பாலும் அரை அனுபவ முறைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, இதில் மின்னணு அமைப்பு பகுப்பாய்வு செய்யப்படுவதில்லை, ஆனால் சாத்தியமான ஆற்றல் மேற்பரப்பு நேரடியாக தீர்மானிக்கப்படுகிறது. அமைப்பின் ஆற்றல் தோராயமாக அணுக்களின் ஜோடிவரிசை தொடர்பு திறன்களின் கூட்டுத்தொகையாகக் கருதப்படுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக. மோர்ஸ் (மோர்ஸ்) அல்லது லெனார்ட்-ஜோன்ஸ் ஆற்றல்கள் (இடை மூலக்கூறு இடைவினைகளைப் பார்க்கவும்). இத்தகைய அரை அனுபவ முறைகள் சமநிலை வடிவியல், இணக்க விளைவுகள், ஐசோமரைசேஷன் ஆற்றல் போன்றவற்றைக் கணக்கிடுவதை சாத்தியமாக்குகின்றன. பெரும்பாலும் ஜோடி சாத்தியக்கூறுகள் மூலக்கூறின் தனிப்பட்ட துண்டுகளுக்கு குறிப்பிட்ட பல துகள் திருத்தங்களுடன் கூடுதலாக வழங்கப்படுகின்றன. இந்த வகையின் அரை அனுபவ முறைகள் பொதுவாக மூலக்கூறு இயக்கவியல் என்று குறிப்பிடப்படுகின்றன. ஒரு பரந்த பொருளில், தலைகீழ் சிக்கல்களைத் தீர்ப்பதன் மூலம் அளவுருக்கள் தீர்மானிக்கப்படும் எந்த முறைகளையும் அரை அனுபவ முறைகள் உள்ளடக்குகின்றன. புதிய சோதனை தரவுகளை கணிக்க மற்றும் தொடர்பு உறவுகளை உருவாக்க அமைப்புகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த அர்த்தத்தில், அரை-அனுபவ முறைகள் வினைத்திறனை மதிப்பிடுவதற்கான முறைகள், அணுக்கள் மீதான பயனுள்ள கட்டணங்கள், முதலியன. தொடர்புடன் மின்னணு கட்டமைப்பின் அரை அனுபவக் கணக்கீட்டின் கலவையாகும். உறவுகள் பல்வேறு பொருட்களின் உயிரியல் செயல்பாடு, இரசாயன எதிர்வினைகளின் விகிதங்கள் மற்றும் தொழில்நுட்ப செயல்முறைகளின் அளவுருக்கள் ஆகியவற்றை மதிப்பீடு செய்ய அனுமதிக்கின்றன. அரை அனுபவ முறைகளில் சில சேர்க்கை திட்டங்களும் அடங்கும், எடுத்துக்காட்டாக. மூலக்கூறின் தனிப்பட்ட துண்டுகளின் பங்களிப்புகளின் கூட்டுத்தொகையாக உருவாக்கத்தின் ஆற்றலை மதிப்பிடுவதற்கு வேதியியல் வெப்ப இயக்கவியலில் பயன்படுத்தப்படும் முறைகள். குவாண்டம் வேதியியலின் அரை-அனுபவ முறைகள் மற்றும் அனுபவமற்ற முறைகளின் தீவிர வளர்ச்சி, இரசாயன வழிமுறைகள் பற்றிய நவீன ஆராய்ச்சிக்கான முக்கியமான கருவிகளாக அமைகின்றன. உருமாற்றங்கள், ஒரு அடிப்படை வேதியியல் செயலின் இயக்கவியல். எதிர்வினைகள், உயிர்வேதியியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப செயல்முறைகளின் மாதிரியாக்கம். சரியாகப் பயன்படுத்தும்போது (கட்டுமானத்தின் கொள்கைகள் மற்றும் அளவுருக்களை அளவீடு செய்வதற்கான முறைகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது), அரை அனுபவ முறைகள் மூலக்கூறுகளின் கட்டமைப்பு மற்றும் பண்புகள் மற்றும் அவற்றின் மாற்றங்கள் பற்றிய நம்பகமான தகவல்களைப் பெறுவதை சாத்தியமாக்குகின்றன.

2.2 அனுபவமற்ற முறைகள்

மொத்தத்தில் வேதியியலின் நவீன வளர்ச்சியில் பெரும் பங்கு வகித்துள்ள கணக்கீட்டு குவாண்டம் வேதியியலின் அடிப்படையில் வேறுபட்ட திசையானது, ஒரு-எலக்ட்ரான் (3.18) மற்றும் இரண்டு-எலக்ட்ரான் (3.19) கணக்கீட்டின் முழுமையான அல்லது பகுதியளவு நிராகரிப்பைக் கொண்டுள்ளது- (3.20) HF முறையில் தோன்றும் ஒருங்கிணைப்புகள். சரியான ஃபோக் ஆபரேட்டருக்குப் பதிலாக, தோராயமான ஒன்று பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதன் கூறுகள் அனுபவ ரீதியாக பெறப்படுகின்றன. ஃபோக் ஆபரேட்டரின் அளவுருக்கள் ஒவ்வொரு அணுவிற்கும் (சில நேரங்களில் ஒரு குறிப்பிட்ட சூழலை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது) அல்லது ஜோடி அணுக்களுக்குத் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன: அவை நிலையானவை அல்லது அணுக்களுக்கு இடையிலான தூரத்தைப் பொறுத்தது. இந்த வழக்கில், இது பெரும்பாலும் (ஆனால் அவசியம் இல்லை - கீழே பார்க்கவும்) பல-எலக்ட்ரான் அலை செயல்பாடு ஒற்றை-நிர்ணயிப்பதாக கருதப்படுகிறது, அடிப்படை குறைவாக உள்ளது, மற்றும் அணு சுற்றுப்பாதைகள் X ஆகும்; - OST Xg இன் சமச்சீர் ஆர்த்தோகனல் சேர்க்கைகள் ஸ்லேட்டர் செயல்பாடுகளுடன் அசல் AO ஐ தோராயமாக்குவதன் மூலம் இத்தகைய சேர்க்கைகளை எளிதாகப் பெறலாம். "எக்ஸ்ஜே(2.41) உருமாற்றத்தைப் பயன்படுத்தி அரை அனுபவ முறைகள் ab initio முறைகளை விட மிக வேகமாக இருக்கும். அவை பெரிய (பெரும்பாலும் மிகப் பெரிய, எடுத்துக்காட்டாக, உயிரியல்) அமைப்புகளுக்குப் பொருந்தும் மற்றும் சில வகை சேர்மங்களுக்கு அவை மிகவும் துல்லியமான முடிவுகளைத் தருகின்றன. இருப்பினும், இது ஒரு குறுகிய வகை சேர்மங்களுக்குள் மட்டுமே செல்லுபடியாகும் சிறப்பாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அளவுருக்கள் மூலம் அடையப்படுகிறது என்பதை புரிந்து கொள்ள வேண்டும். மற்ற சேர்மங்களுக்கு மாற்றப்படும் போது, ​​அதே முறைகள் முற்றிலும் தவறான முடிவுகளை கொடுக்கலாம். கூடுதலாக, சில மூலக்கூறு பண்புகளை மட்டுமே இனப்பெருக்கம் செய்ய அளவுருக்கள் பெரும்பாலும் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன, எனவே கணக்கீட்டு திட்டத்தில் பயன்படுத்தப்படும் தனிப்பட்ட அளவுருக்களுக்கு உடல் அர்த்தத்தை ஒதுக்க வேண்டிய அவசியமில்லை. அரை அனுபவ முறைகளில் பயன்படுத்தப்படும் முக்கிய தோராயங்களை பட்டியலிடுவோம்.

வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்கள் மட்டுமே கருதப்படுகின்றன. அணுக் கோர்களைச் சேர்ந்த எலக்ட்ரான்கள் கருக்களை மட்டுமே திரையிடுகின்றன என்று நம்பப்படுகிறது. எனவே, இந்த எலக்ட்ரான்களின் செல்வாக்கு, அணுக்கருக்களுடன் அல்லாமல், அணுக்கருக்களுடன் வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களின் ஊடாடலைக் கருத்தில் கொண்டும், அணுக்கரு விலக்கு ஆற்றலுக்குப் பதிலாக மைய விரட்டும் ஆற்றலை அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலமும் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்படுகிறது. கோர்களின் துருவமுனைப்பு புறக்கணிக்கப்படுகிறது.

MO இல், தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அணுக்களின் (குறைந்தபட்ச அடிப்படையில்) அதிக எலக்ட்ரான்-ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட சுற்றுப்பாதைகளுடன் தொடர்புடைய முதன்மை குவாண்டம் எண்ணைக் கொண்ட AOக்கள் மட்டுமே கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்படுகின்றன. அடிப்படை செயல்பாடுகள் ஆர்த்தோநார்மல் அணு சுற்றுப்பாதைகளின் தொகுப்பை உருவாக்குகின்றன என்று கருதப்படுகிறது - OCT, Löwdin இன் படி orthogonalized.

இரண்டு-எலக்ட்ரான் கூலம்ப் மற்றும் பரிமாற்ற ஒருங்கிணைப்புகளுக்கு, பூஜ்ஜிய வேறுபாடு ஒன்றுடன் ஒன்று (NDO) தோராயமானது அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது.

கட்டமைப்புப் பகுதிக்குள் உள்ள மூலக்கூறு அமைப்பு, அணுக்கருக்களின் வெவ்வேறு இடஞ்சார்ந்த அமைப்புடன் வேலன்ஸ் வேதியியல் பிணைப்புகளின் அதே அமைப்பைத் தக்கவைத்துக்கொள்ளும் மூலக்கூறின் மாற்றங்களின் தொகுப்புடன் ஒத்திருக்கலாம். இந்த வழக்கில், PES இன் ஆழமான குறைந்தபட்சம் கூடுதலாக பல ஆழமற்ற (சமமான அல்லது ஆற்றல் இல்லாத) மினிமாவைக் கொண்டுள்ளது, இது சிறிய சாத்தியமான தடைகளால் பிரிக்கப்படுகிறது. வேதியியல் பிணைப்புகளை உடைக்காமல் அல்லது உருவாக்காமல் அணுக்கள் மற்றும் செயல்பாட்டுக் குழுக்களின் ஆயங்களைத் தொடர்ந்து மாற்றுவதன் மூலம் ஒரு மூலக்கூறின் பல்வேறு இடஞ்சார்ந்த வடிவங்கள், கொடுக்கப்பட்ட கட்டமைப்புப் பகுதிக்குள் ஒன்றையொன்று மாற்றுவது, மூலக்கூறின் பல இணக்கங்களை உருவாக்குகிறது. PES இன் கொடுக்கப்பட்ட கட்டமைப்புப் பகுதிக்கு அருகில் உள்ள மிகக் குறைந்த தடையை விட ஆற்றல்கள் குறைவாக இருக்கும் இணக்கங்களின் தொகுப்பு ஒரு கன்ஃபார்மேஷனல் ஐசோமர் அல்லது கன்ஃபார்மர் என்று அழைக்கப்படுகிறது. PES இன் உள்ளூர் மினிமாவுடன் தொடர்புடைய கன்ஃபார்மர்கள் நிலையான அல்லது நிலையானதாக அழைக்கப்படுகின்றன. இவ்வாறு, மூலக்கூறு கட்டமைப்பை ஒரு குறிப்பிட்ட கட்டமைப்பு பகுதியில் உள்ள ஒரு மூலக்கூறின் இணக்கங்களின் தொகுப்பாக வரையறுக்கலாம். பல்வேறு கன்ஃபார்மர்கள் சுழற்சி ஐசோமர்கள் அல்லது ரோட்டமர்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. சுழற்சியின் போது, ​​மின்னணு ஆற்றலும் மாறுகிறது, அத்தகைய இயக்கத்தின் போது அதன் மதிப்பு அதிகபட்சமாக கடந்து செல்லும்; இந்த விஷயத்தில் நாம் உள் சுழற்சி தடையைப் பற்றி பேசுகிறோம். பிந்தையவை பெரும்பாலும் வெவ்வேறு அமைப்புகளுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது இந்த மூலக்கூறுகளின் கட்டமைப்பை எளிதில் மாற்றியமைக்கும் திறன் காரணமாகும். PES இன் ஒவ்வொரு ஆற்றல் குறைந்தபட்சம் ஒரே ஆற்றல் கொண்ட ஒரு ஜோடி என்ன்டியோமர்களுக்கு ஒத்திருக்கிறது - வலது (R) மற்றும் இடது (S). இந்த ஜோடிகளுக்கு 3.8 கிலோகலோரி/மோல் மட்டுமே வேறுபடும் ஆற்றல்கள் உள்ளன, ஆனால் அவை 25.9 கிலோகலோரி/மோல் உயரம் கொண்ட தடையால் பிரிக்கப்படுகின்றன, எனவே, வெளிப்புற தாக்கங்கள் இல்லாத நிலையில் மிகவும் நிலையானவை. சில மூலக்கூறுகள் மற்றும் அதனுடன் தொடர்புடைய சோதனை மதிப்புகளுக்கான உள் சுழற்சி தடை ஆற்றல்களின் குவாண்டம் இரசாயன கணக்கீடுகளின் முடிவுகள். C-C, C-P, C-S பிணைப்புகளுக்கான சுழற்சி தடைகளின் தத்துவார்த்த மற்றும் சோதனை மதிப்புகள் 0.1 kcal/mol மட்டுமே வேறுபடுகின்றன; C-0, C-N, C-Si பிணைப்புகளுக்கு, துருவமுனைப்பு செயல்பாடுகளைச் சேர்ப்பதன் மூலம் அடிப்படைத் தொகுப்பைப் பயன்படுத்தினாலும் (கீழே காண்க), வேறுபாடு குறிப்பிடத்தக்க அளவில் அதிகமாக உள்ளது. எவ்வாறாயினும், HF முறையைப் பயன்படுத்தி உள் சுழற்சி தடைகளின் ஆற்றல்களைக் கணக்கிடுவதில் திருப்திகரமான துல்லியத்தை நாம் குறிப்பிடலாம்.

ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிக் பயன்பாடுகளுக்கு கூடுதலாக, ஒரு குறிப்பிட்ட கணக்கீட்டு முறையின் தரத்திற்கான அளவுகோலாக எளிய மூலக்கூறுகளுக்கான உள் சுழற்சி தடை ஆற்றல்களின் கணக்கீடுகள் முக்கியமானவை. உள் சுழற்சியானது சிக்கலான மூலக்கூறு அமைப்புகளில் அதிக கவனம் செலுத்த வேண்டும், எடுத்துக்காட்டாக, பாலிபெப்டைடுகள் மற்றும் புரதங்களில், இந்த விளைவு இந்த சேர்மங்களின் பல உயிரியல் ரீதியாக முக்கியமான செயல்பாடுகளை தீர்மானிக்கிறது. அத்தகைய பொருள்களுக்கான சாத்தியமான ஆற்றல் மேற்பரப்புகளைக் கணக்கிடுவது கோட்பாட்டளவில் மற்றும் நடைமுறையில் ஒரு சிக்கலான பணியாகும். AX3 வகை (A = N, Si, P, As, Sb; X = H, Li, F, முதலியன) பிரமிடு மூலக்கூறுகளில் ஏற்படுவது போன்ற ஒரு பொதுவான வகை இணக்க மாற்றமானது தலைகீழ் மாற்றமாகும். இந்த மூலக்கூறுகளில், A அணுவானது மூன்று X அணுக்களால் உருவாக்கப்பட்ட விமானத்திற்கு மேலேயும் கீழேயும் உள்ள நிலைகளை ஆக்கிரமிக்க முடியும் உதாரணமாக, அம்மோனியா மூலக்கூறான NH3 இல், CP முறையானது 23.4 kcal/mol என்ற ஆற்றல் தடை மதிப்பை அளிக்கிறது. இது தலைகீழ் தடையின் சோதனை மதிப்புடன் நல்ல உடன்பாட்டில் உள்ளது - 24.3 kcal/mol. PES மினிமாவிற்கு இடையே உள்ள தடைகள் மூலக்கூறின் வெப்ப ஆற்றலுடன் ஒப்பிடக்கூடியதாக இருந்தால், இது மூலக்கூறின் கட்டமைப்பு அல்லாத விறைப்புத்தன்மையின் விளைவுக்கு வழிவகுக்கிறது; அத்தகைய மூலக்கூறுகளில் இணக்க மாற்றங்கள் தொடர்ந்து நிகழ்கின்றன. HF சமன்பாடுகளைத் தீர்க்க, சுய-நிலையான புல முறை பயன்படுத்தப்படுகிறது. தீர்வு செயல்பாட்டில், எலக்ட்ரான்களால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட சுற்றுப்பாதைகள் மட்டுமே உகந்ததாக இருக்கும். இருப்பினும், முறை. எச்எஃப் இலவச சுற்றுப்பாதைகளின் பண்புகளையும் வழங்குகிறது: அத்தகைய மூலக்கூறு சுழல் சுற்றுப்பாதைகள் மெய்நிகர் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. துரதிர்ஷ்டவசமாக, அவை சுமார் 100% பிழையுடன் ஒரு மூலக்கூறின் உற்சாகமான ஆற்றல் நிலைகளை விவரிக்கின்றன, மேலும் அவை ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிக் தரவை விளக்குவதற்கு எச்சரிக்கையுடன் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும் - இதற்கு வேறு முறைகள் உள்ளன. அணுக்களைப் போலவே, மூலக்கூறுகளுக்கான HF முறையும் வெவ்வேறு பதிப்புகளைக் கொண்டுள்ளது, இது S2 அமைப்பின் மொத்த சுழற்சியின் சதுரத்தின் ஆபரேட்டரின் செயல்பாட்டின் ஒரு நிர்ணயம் செய்யும் அலைச் செயல்பாடாக உள்ளதா என்பதைப் பொறுத்து. எதிரெதிர் சுழல்களுடன் (மூடிய-ஷெல் மூலக்கூறுகள்) ஒரு ஜோடி எலக்ட்ரான்களால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட இடஞ்சார்ந்த சுற்றுப்பாதைகளிலிருந்து அலை செயல்பாடு கட்டமைக்கப்பட்டால், இந்த நிலை திருப்தி அடைகிறது, மேலும் இந்த முறை தடைசெய்யப்பட்ட ஹார்ட்ரீ-ஃபாக் (HRF) முறை என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஆபரேட்டரின் ஈஜென்ஃபங்க்ஷனாக இருக்க வேண்டிய தேவை அலை செயல்பாட்டின் மீது விதிக்கப்படவில்லை என்றால், ஒவ்வொரு மூலக்கூறு சுழல்-சுற்றுப்பாதையும் ஒரு குறிப்பிட்ட சுழல் நிலைக்கு (a அல்லது 13) ஒத்திருக்கிறது, அதாவது, எதிர் சுழல்களைக் கொண்ட எலக்ட்ரான்கள் வெவ்வேறு சுழல்-சுற்றுப்பாதைகளை ஆக்கிரமிக்கின்றன. இந்த முறை பொதுவாக திறந்த ஓடுகளைக் கொண்ட மூலக்கூறுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் இது கட்டுப்பாடற்ற HF முறை (UHF) அல்லது வெவ்வேறு சுழல்களுக்கான வெவ்வேறு சுற்றுப்பாதைகளின் முறை என அழைக்கப்படுகிறது. சில நேரங்களில் குறைந்த ஆற்றல் நிலைகள் எலக்ட்ரான்களால் இரட்டிப்பாக ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட சுற்றுப்பாதைகளால் விவரிக்கப்படுகின்றன, மேலும் வேலன்ஸ் நிலைகள் ஒற்றை ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட மூலக்கூறு சுழல் சுற்றுப்பாதைகளால் விவரிக்கப்படுகின்றன; இந்த முறை திறந்த ஓடுகளுக்கான தடைசெய்யப்பட்ட ஹார்ட்ரீ-ஃபாக் முறை (OHF-00) என்று அழைக்கப்படுகிறது. அணுக்களைப் போலவே, திறந்த ஓடுகளைக் கொண்ட மூலக்கூறுகளின் அலைச் செயல்பாடு தூய சுழல் நிலைக்கு ஒத்திருக்காது, மேலும் அலைச் செயல்பாட்டின் சுழல் சமச்சீர் குறையும் தீர்வுகள் எழலாம். அவை NHF-நிலையற்ற தீர்வுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

2.3 குவாண்டம் இயந்திர முறைகள்

கோட்பாட்டு வேதியியலில் ஏற்பட்ட முன்னேற்றங்கள் மற்றும் குவாண்டம் இயக்கவியலின் வளர்ச்சி மூலக்கூறுகளின் தோராயமான அளவு கணக்கீடுகளின் சாத்தியத்தை உருவாக்கியுள்ளது. இரண்டு முக்கியமான கணக்கீட்டு முறைகள் உள்ளன: எலக்ட்ரான் ஜோடி முறை, வேலன்ஸ் பாண்ட் முறை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, மற்றும் மூலக்கூறு சுற்றுப்பாதை முறை. ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுக்காக ஹெய்ட்லர் மற்றும் லண்டன் ஆகியோரால் உருவாக்கப்பட்ட இந்த முறைகளில் முதன்மையானது, இந்த நூற்றாண்டின் 30 களில் பரவலாகியது. சமீபத்திய ஆண்டுகளில், மூலக்கூறு சுற்றுப்பாதை முறை அதிக முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாக மாறியுள்ளது (Gund, E. Hückel, Mulliken, Herzberg, Lenard-Jones).

இந்த தோராயமான கணக்கீட்டு முறையில், மூலக்கூறின் நிலை அலை செயல்பாடு ψ என்று அழைக்கப்படுவதால் விவரிக்கப்படுகிறது, இது பல விதிமுறைகளிலிருந்து ஒரு குறிப்பிட்ட விதியின்படி உருவாக்கப்படுகிறது:

இந்த விதிமுறைகளின் கூட்டுத்தொகையானது π எலக்ட்ரான்கள் காரணமாக கார்பன் அணுக்களின் ஜோடிவரிசை பிணைப்பின் விளைவாக சாத்தியமான அனைத்து சேர்க்கைகளையும் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும்.

அலைச் செயல்பாடு ψ இன் கணக்கீட்டை எளிதாக்கும் வகையில், தனிப்பட்ட சொற்கள் (C1ψ1, C2ψ2, முதலியன) வழக்கமாக வரைபட ரீதியாக தொடர்புடைய வேலன்ஸ் திட்டங்களின் வடிவத்தில் சித்தரிக்கப்படுகின்றன, அவை கணிதக் கணக்கீடுகளில் துணைப் பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு பென்சீன் மூலக்கூறு சுட்டிக்காட்டப்பட்ட முறையைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்பட்டு, π-எலக்ட்ரான்கள் மட்டுமே கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்படும்போது, ​​அத்தகைய ஐந்து சொற்கள் பெறப்படுகின்றன. இந்த விதிமுறைகள் பின்வரும் வேலன்ஸ் திட்டங்களுக்கு ஒத்திருக்கும்:

கொடுக்கப்பட்ட வேலன்ஸ் திட்டங்கள் பெரும்பாலும் σ பிணைப்புகளை கணக்கில் எடுத்துக் கொண்டு சித்தரிக்கப்படுகின்றன, உதாரணமாக பென்சீன்

இத்தகைய வேலன்ஸ் வடிவங்கள் "குழப்பமில்லாத கட்டமைப்புகள்" அல்லது "வரம்பு கட்டமைப்புகள்" என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

பல்வேறு கட்டுப்படுத்தும் கட்டமைப்புகளின் செயல்பாடுகள் ψ1, ψ2, ψ3, முதலியன அலை செயல்பாடு ψ இல் பெரிய குணகங்களுடன் (அதிக எடையுடன்) தொடர்புடைய கட்டமைப்பிற்குக் கணக்கிடப்படும் ஆற்றல் குறைவாக இருக்கும். ψ1, ψ2, ψ3 போன்ற செயல்பாடுகளால் குறிப்பிடப்படும் எலக்ட்ரானிக் நிலைகளுடன் ஒப்பிடும்போது ψ அலைச் சார்புடன் தொடர்புடைய மின்னணு நிலை மிகவும் நிலையானது. ψ (உண்மையான மூலக்கூறின்) செயல்பாட்டால் குறிப்பிடப்படும் நிலையின் ஆற்றல், கட்டுப்படுத்தும் கட்டமைப்புகளின் ஆற்றல்களுடன் ஒப்பிடும்போது இயற்கையாகவே மிகச் சிறியதாகும்.

எலக்ட்ரான் ஜோடி முறையைப் பயன்படுத்தி பென்சீன் மூலக்கூறைக் கணக்கிடும்போது, ​​ஐந்து கட்டுப்படுத்தும் கட்டமைப்புகள் (I-V) கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்படுகின்றன. அவற்றில் இரண்டு கிளாசிக்கல் கெகுலே கட்டமைப்பு சூத்திரம் மற்றும் தேவர் ட்ரை-சூத்திரம் ஆகியவற்றுடன் ஒத்தவை. III, IV மற்றும் V ஆகிய கட்டுப்படுத்தும் கட்டமைப்புகளுடன் தொடர்புடைய மின்னணு நிலைகளின் ஆற்றல் I மற்றும் II கட்டமைப்புகளை விட அதிகமாக இருப்பதால், பென்சீன் மூலக்கூறின் கலப்பு அலை செயல்பாட்டிற்கு III, IV மற்றும் V கட்டமைப்புகளின் பங்களிப்பு பங்களிப்பை விட ψ குறைவாக உள்ளது. கட்டமைப்புகள் I மற்றும் II. எனவே, முதல் தோராயமாக, பென்சீன் மூலக்கூறில் எலக்ட்ரான் அடர்த்தி பரவலை சித்தரிக்க இரண்டு சமமான கெகுலே கட்டமைப்புகள் போதுமானது.

வரம்பு கட்டமைப்புகள் உற்சாகமில்லாத மூலக்கூறுகளில் உள்ள உண்மையான மின்னணு நிலைகளுடன் ஒத்துப்போவதில்லை, ஆனால் அவை உற்சாகமான நிலையில் அல்லது எதிர்வினையின் தருணத்தில் நிகழலாம்.

ஒத்ததிர்வு கோட்பாட்டின் மேற்கூறிய தரமான பக்கமானது மீசோமெரிஸம் என்ற கருத்துடன் ஒத்துப்போகிறது, இது சற்று முன்னர் இங்கோல்டால் உருவாக்கப்பட்டது மற்றும் சுயாதீனமாக அர்ன்ட்டால் உருவாக்கப்பட்டது.

இந்தக் கருத்தின்படி, ஒரு மூலக்கூறின் உண்மையான நிலை, இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட "வரம்பு கட்டமைப்புகளால்" சித்தரிக்கப்பட்ட நிலைகளுக்கு இடையே உள்ள இடைநிலை ("மெசோமெரிக்") ஆகும், இது வேலன்ஸ் விதிகளைப் பயன்படுத்தி கொடுக்கப்பட்ட மூலக்கூறுக்கு எழுதப்படலாம்.

மீசோமெரிஸம் கோட்பாட்டின் இந்த அடிப்படை நிலைப்பாட்டிற்கு கூடுதலாக, அதன் கருவியானது மின்னணு இடப்பெயர்வுகள் பற்றிய நன்கு வளர்ந்த யோசனைகளை உள்ளடக்கியது, நியாயப்படுத்தல், விளக்கம் மற்றும் சோதனை சரிபார்ப்பு ஆகியவற்றில் இங்கோல்ட் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. இங்கோல்டின் கூற்றுப்படி, அணுக்களின் பரஸ்பர செல்வாக்கு எளிய அல்லது இணைந்த இரட்டைப் பிணைப்புகள் மூலம் மேற்கொள்ளப்படுகிறதா என்பதைப் பொறுத்து மின்னணு இடப்பெயர்வுகளின் (எலக்ட்ரானிக் விளைவுகள்) வழிமுறைகள் வேறுபடுகின்றன. முதல் வழக்கில், இது தூண்டல் விளைவு I (அல்லது நிலையான தூண்டல் விளைவு ஆகும்), இரண்டாவது வழக்கில், மீசோமெரிக் விளைவு M (நிலையான இணைவு விளைவு).

வினைபுரியும் மூலக்கூறில், எலக்ட்ரான் மேகம் ஒரு தூண்டல் பொறிமுறையால் துருவப்படுத்தப்படலாம்; இந்த மின்னணு இடப்பெயர்ச்சி இண்டக்டோமெரிக் விளைவு ஐடி என்று அழைக்கப்படுகிறது. இணைந்த இரட்டைப் பிணைப்புகளைக் கொண்ட மூலக்கூறுகளில் (மற்றும் நறுமண மூலக்கூறுகளில்), எதிர்வினையின் போது எலக்ட்ரான் மேகத்தின் துருவமுனைப்பு எலக்ட்ரோமர் விளைவு E (டைனமிக் கான்ஜுகேஷன் விளைவு) காரணமாகும்.

உருவ மூலக்கூறுகளுக்கான வழிகளைப் பற்றி நாம் பேசும் வரை, அதிர்வுக் கோட்பாடு எந்த அடிப்படை ஆட்சேபனைகளையும் எழுப்பாது, ஆனால் அது பெரும் உரிமைகோரல்களைக் கொண்டுள்ளது. எலக்ட்ரான்-ஜோடி முறையில் அலைச் செயல்பாடு மற்ற அலைச் செயல்பாடுகளான ψ1, ψ2, ψ3 போன்றவற்றின் நேரியல் கலவையால் விவரிக்கப்படுவதைப் போலவே, அதிர்வுக் கோட்பாடு ஒரு மூலக்கூறின் உண்மையான அலைச் செயல்பாட்டை ஒரு நேர்கோட்டு கலவையாக விவரிக்க முன்மொழிகிறது. கட்டுப்படுத்தும் கட்டமைப்புகளின் அலை செயல்பாடுகள்.

இருப்பினும், கணிதம் சில "அதிர்வு கட்டமைப்புகளை" தேர்ந்தெடுப்பதற்கான அளவுகோல்களை வழங்கவில்லை: எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, எலக்ட்ரான் ஜோடி முறையில், அலை செயல்பாடு ψ1, ψ2, ψ3 போன்ற அலை செயல்பாடுகளின் நேரியல் கலவையாக மட்டும் குறிப்பிடப்படவில்லை. வேறு எந்த செயல்பாடுகளின் நேரியல் கலவையாக, குறிப்பிட்ட குணகங்களுடன் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது. கட்டுப்படுத்தும் கட்டமைப்புகளின் தேர்வு இரசாயன பரிசீலனைகள் மற்றும் ஒப்புமைகளின் அடிப்படையில் மட்டுமே செய்ய முடியும், அதாவது இங்கு அதிர்வு என்ற கருத்து அடிப்படையில் மீசோமெரிஸம் என்ற கருத்துடன் ஒப்பிடுகையில் புதிதாக எதையும் வழங்காது.

கட்டுப்படுத்தும் கட்டமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி மூலக்கூறுகளில் எலக்ட்ரான் அடர்த்தியின் விநியோகத்தை விவரிக்கும் போது, ​​​​தனிப்பட்ட வரம்பு கட்டமைப்புகள் எந்தவொரு உண்மையான உடல் நிலைக்கும் பொருந்தாது என்பதையும், "மின்னணு அதிர்வு" என்ற இயற்பியல் நிகழ்வு எதுவும் இல்லை என்பதையும் தொடர்ந்து நினைவில் கொள்வது அவசியம்.

அதிர்வு என்ற கருத்தை ஆதரிப்பவர்கள் ஒரு இயற்பியல் நிகழ்வின் பொருளை அதிர்வுக்குக் காரணம் காட்டி, சில தனிப்பட்ட வரம்பு கட்டமைப்புகள் பொருட்களின் சில பண்புகளுக்குக் காரணம் என்று நம்பும் போது ஏராளமான நிகழ்வுகள் இலக்கியத்திலிருந்து அறியப்படுகின்றன. இத்தகைய தவறான கருத்துகளின் சாத்தியம் அதிர்வு என்ற கருத்தின் பல புள்ளிகளில் உள்ளார்ந்ததாகும். எனவே, அவர்கள் மூலக்கூறின் உண்மையான நிலைக்கு "கட்டுப்படுத்தப்பட்ட கட்டமைப்புகளின் பல்வேறு பங்களிப்புகள்" பற்றி பேசும்போது, ​​இந்த உறவுகளின் உண்மையான இருப்பு பற்றிய யோசனை எளிதில் எழலாம். அதிர்வு என்ற கருத்தில் உள்ள ஒரு உண்மையான மூலக்கூறு "அதிர்வு கலப்பினமாக" கருதப்படுகிறது; இந்த சொல் அணு சுற்றுப்பாதைகளின் கலப்பினமாக்கல் போன்ற வரம்புக்குட்பட்ட கட்டமைப்புகளின் உண்மையான தொடர்புகளை பரிந்துரைக்கலாம்.

"அதிர்வு காரணமாக உறுதிப்படுத்தல்" என்ற சொல் தோல்வியுற்றது, ஏனெனில் ஒரு மூலக்கூறின் உறுதிப்படுத்தல் இல்லாத அதிர்வு காரணமாக ஏற்படாது, ஆனால் இது எலக்ட்ரான் அடர்த்தியின் இடமாற்றத்தின் இயற்பியல் நிகழ்வு, இது இணைந்த அமைப்புகளின் சிறப்பியல்பு. எனவே இந்த நிகழ்வை இணைதல் காரணமாக நிலைப்படுத்துதல் என்று அழைப்பது பொருத்தமானது. குவாண்டம் மெக்கானிக்கல் கணக்கீடுகளின் விளைவாக "அதிர்வு ஆற்றலில்" இருந்து சுயாதீனமாக, இணைத்தல் ஆற்றல் (டெலோகலைசேஷன் ஆற்றல் அல்லது மீசோமெரிசம் ஆற்றல்) சோதனை ரீதியாக தீர்மானிக்கப்படலாம். கட்டுப்படுத்தும் கட்டமைப்புகளில் ஒன்றோடு தொடர்புடைய சூத்திரத்துடன் ஒரு அனுமான மூலக்கூறுக்குக் கணக்கிடப்படும் ஆற்றலுக்கும், உண்மையான மூலக்கூறுக்கு சோதனை முறையில் கண்டறியப்பட்ட ஆற்றலுக்கும் உள்ள வித்தியாசம் இதுவாகும்.

மேலே உள்ள முன்பதிவுகளுடன், பல கட்டுப்படுத்தும் கட்டமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி மூலக்கூறுகளில் எலக்ட்ரான் அடர்த்தியின் விநியோகத்தை விவரிக்கும் முறை சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி மற்ற இரண்டு பொதுவான முறைகளுடன் பயன்படுத்தப்படலாம்.

2.4 ஹூக்கல் முறை

Hückel முறை, ஆற்றல் நிலைகள் மற்றும் mol ஆகியவற்றை தோராயமாக கணக்கிடுவதற்கான குவாண்டம் இரசாயன முறை. நிறைவுறா உறுப்புகளின் சுற்றுப்பாதைகள். இணைப்புகள். ஒரு மூலக்கூறில் உள்ள அணுக்கருவுக்கு அருகில் ஒரு எலக்ட்ரானின் இயக்கம் மற்ற எலக்ட்ரான்களின் நிலைகள் அல்லது எண்ணிக்கையைப் பொறுத்து இல்லை என்ற அனுமானத்தின் அடிப்படையில் இது அமைந்துள்ளது. இது mol ஐ தீர்மானிக்கும் பணியை எளிதாக்குகிறது. சுற்றுப்பாதைகள் (MO) அணு சுற்றுப்பாதைகளின் நேரியல் கலவையால் குறிப்பிடப்படுகின்றன. ஹைட்ரோகார்பன்களின் மின்னணு கட்டமைப்பை இணைந்த பிணைப்புகளுடன் கணக்கிடுவதற்கு 1931 இல் E. Hückel என்பவரால் இந்த முறை முன்மொழியப்பட்டது. ஒரு இணைந்த அமைப்பின் கார்பன் அணுக்கள் ஒரே விமானத்தில் இருப்பதாக நம்பப்படுகிறது, அதனுடன் ஒப்பிடும்போது அதிக ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட மற்றும் குறைந்த மெய்நிகர் (இலவச) MOகள் (எல்லை மூலக்கூறு சுற்றுப்பாதைகள்) சமச்சீரற்றவை, அதாவது அவை அணு 2pz சுற்றுப்பாதைகளால் (AO) உருவாகும் சுற்றுப்பாதைகள். ) தொடர்புடைய C அணுக்களின் தாக்கம், எடுத்துக்காட்டாக. N, அல்லது mol. நிறைவுற்ற இணைப்புகளைக் கொண்ட துண்டுகள் புறக்கணிக்கப்படுகின்றன. இணைந்த அமைப்பின் எம் கார்பன் அணுக்கள் ஒவ்வொன்றும் கணினிக்கு ஒரு எலக்ட்ரானை பங்களிக்கிறது மற்றும் ஒரு அணு 2pz ஆர்பிட்டால் (k = 1, 2, ..., M) விவரிக்கப்படுகிறது என்று கருதப்படுகிறது. ஒரு மூலக்கூறின் மின்னணு கட்டமைப்பின் எளிய மாதிரி, Hückel முறையால் கொடுக்கப்பட்டது, பல இரசாயன எதிர்வினைகளைப் புரிந்துகொள்ள அனுமதிக்கிறது. நிகழ்வுகள். எடுத்துக்காட்டாக, மாற்று ஹைட்ரோகார்பன்களின் துருவமின்மை அனைத்து கார்பன் அணுக்களிலும் பயனுள்ள கட்டணங்கள் பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாக இருப்பதால் ஏற்படுகிறது. இதற்கு நேர்மாறாக, 5- மற்றும் 7-உறுப்பு வளையங்களின் (அசுலீன்) மாற்று அல்லாத இணைந்த அமைப்பு ca இன் இருமுனை தருணத்தைக் கொண்டுள்ளது. 1D (3.3 x 10 -30 C x m). ஒற்றைப்படை மாற்று ஹைட்ரோகார்பன்களில் முக்கிய ஆற்றல் மூலமாகும். குறைந்தபட்சம் ஒரு தனி ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட சுற்றுப்பாதை இருக்கும் மின்னணு அமைப்புக்கு மாநிலம் ஒத்திருக்கிறது. இந்த சுற்றுப்பாதையின் ஆற்றல் ஒரு இலவச அணுவில் உள்ளதைப் போன்றது என்பதைக் காட்டலாம், எனவே இது அழைக்கப்படுகிறது. பிணைக்கப்படாத MO. ஒரு எலக்ட்ரானை அகற்றுவது அல்லது சேர்ப்பது பிணைக்கப்படாத சுற்றுப்பாதையின் மக்கள்தொகையை மட்டுமே மாற்றுகிறது, இது சில அணுக்களில் மின்னூட்டத்தின் தோற்றத்தை ஏற்படுத்துகிறது, இது AO இல் பிணைக்கப்படாத MO இன் விரிவாக்கத்தில் தொடர்புடைய குணகத்தின் வர்க்கத்திற்கு விகிதாசாரமாகும். அத்தகைய MO ஐத் தீர்மானிக்க, ஒரு எளிய விதி பயன்படுத்தப்படுகிறது: எந்த தரவிற்கும் அருகில் உள்ள அனைத்து அணுக்களுக்கும் Ck குணகத்தின் கூட்டுத்தொகை பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாக இருக்க வேண்டும். கூடுதலாக, குணக மதிப்புகள் கூடுதல் மதிப்புடன் ஒத்திருக்க வேண்டும் இயல்பாக்கம் நிலை: இது மோலில் உள்ள அணுக்களில் சார்ஜ்களின் சிறப்பியல்பு மாற்றத்திற்கு (மாற்று) வழிவகுக்கிறது. மாற்று ஹைட்ரோகார்பன்களின் அயனிகள். குறிப்பாக, இந்த விதி வேதியியல் மூலம் பிரிப்பதை விளக்குகிறது. மெட்டா நிலையுடன் ஒப்பிடும்போது பென்சீன் வளையத்தில் ஆர்த்தோ மற்றும் பாரா நிலைகளின் பண்புகள். எளிய Hückel முறையின் கட்டமைப்பிற்குள் நிறுவப்பட்ட ஒழுங்குமுறைகள் மூலக்கூறில் உள்ள அனைத்து இடைவினைகளும் முழுமையாக கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்படும்போது சிதைந்துவிடும். இருப்பினும், வழக்கமாக பல பன்முக நிரப்பு காரணிகளின் செல்வாக்கு (உதாரணமாக, மைய எலக்ட்ரான்கள், மாற்றுகள், இன்டர்லெக்ட்ரான் விரட்டல் போன்றவை) எலக்ட்ரான் விநியோகத்தின் சுற்றுப்பாதை படத்தை தரமான முறையில் மாற்றாது. எனவே, Hückel முறையானது org ஐ உள்ளடக்கிய சிக்கலான எதிர்வினை வழிமுறைகளை மாதிரியாகப் பயன்படுத்தப் பயன்படுகிறது. இணைப்புகள். ஹீட்டோரோடாம்கள் (N, O, S, ...) மூலக்கூறில் அறிமுகப்படுத்தப்படும்போது, ​​ஹீட்டோரோட்டம் மற்றும் கார்பன் அணுக்களுக்கு எடுக்கப்பட்ட மேட்ரிக்ஸ் H இன் அளவுருக்கள் குறிப்பிடத்தக்கதாகின்றன. பாலியீன்களைப் போலல்லாமல், பல்வேறு வகையான அணுக்கள் அல்லது பிணைப்புகள் வெவ்வேறு அளவுருக்களால் விவரிக்கப்படுகின்றன அல்லது அவற்றின் விகிதம் MO வகையை கணிசமாக பாதிக்கிறது; எளிய Hückel முறையின் கட்டமைப்பிற்குள் பெறப்பட்ட கணிப்புகளின் தரம், ஒரு விதியாக, இறுதியில் மோசமடைகிறது. எளிமையான கருத்து, காட்சி மற்றும் சிக்கலான கணக்கீடுகள் தேவையில்லை, சிக்கலான மூலக்கூறுகளின் மின்னணு கட்டமைப்பின் குவாண்டம் இரசாயன மாதிரியை உருவாக்குவதற்கான பொதுவான வழிமுறைகளில் ஒன்று Hückel முறை. அமைப்புகள் நைப். மூலக்கூறின் பண்புகள் இரசாயனத்தின் அடிப்படை இடவியல் கட்டமைப்பால் தீர்மானிக்கப்படும் சந்தர்ப்பங்களில் அதன் பயன்பாடு பயனுள்ளதாக இருக்கும். பிணைப்புகள், குறிப்பாக மூலக்கூறின் சமச்சீர். எளிய மூலக்கூறு சுற்றுப்பாதை முறைகளின் கட்டமைப்பிற்குள் Hückel முறையின் மேம்படுத்தப்பட்ட பதிப்புகளை உருவாக்குவதற்கான முயற்சிகள் சிறிது அர்த்தமுள்ளதாக இல்லை, ஏனெனில் அவை குவாண்டம் வேதியியலின் மிகவும் துல்லியமான முறைகளுடன் ஒப்பிடக்கூடிய கணக்கீட்டு முறைகளுக்கு வழிவகுக்கும்.

முடிவுரை

தற்போது, ​​“அறிவியலின் முழுப் பிரிவும் உருவாக்கப்பட்டது - குவாண்டம் வேதியியல், இது இரசாயன பிரச்சனைகளுக்கு குவாண்டம் இயந்திர முறைகளைப் பயன்படுத்துவதைக் கையாள்கிறது. இருப்பினும், கரிம சேர்மங்களின் கட்டமைப்பு மற்றும் வினைத்திறன் பற்றிய அனைத்து கேள்விகளும் குவாண்டம் இயக்கவியலின் சிக்கல்களாக குறைக்கப்படலாம் என்று நினைப்பது அடிப்படையில் தவறாகும். குவாண்டம் இயக்கவியல் எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் கருக்களின் இயக்க விதிகளை ஆய்வு செய்கிறது, அதாவது, வேதியியல் (அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் இயக்கம்) ஆய்வு செய்தவற்றுடன் ஒப்பிடுகையில், இயக்கத்தின் மிகக் குறைந்த வடிவத்தின் விதிகள், மற்றும் இயக்கத்தின் மிக உயர்ந்த வடிவத்தை ஒருபோதும் குறைக்க முடியாது. மிகக் குறைந்த அளவிற்கு. மிகவும் எளிமையான மூலக்கூறுகளுக்கு கூட, பொருட்களின் வினைத்திறன், அவற்றின் மாற்றங்களின் இயக்கவியல் மற்றும் இயக்கவியல் போன்ற சிக்கல்களை குவாண்டம் இயக்கவியல் முறைகளால் மட்டுமே ஆய்வு செய்ய முடியாது. பொருளின் இயக்கத்தின் வேதியியல் வடிவத்தைப் படிப்பதற்கான அடிப்படையானது இரசாயன ஆராய்ச்சி முறைகள் ஆகும், மேலும் வேதியியலின் வளர்ச்சியில் முக்கிய பங்கு வேதியியல் கட்டமைப்பின் கோட்பாட்டிற்கு சொந்தமானது.

பொருள் பகுப்பாய்வு முறைகள்

எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பகுப்பாய்வு

எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பகுப்பாய்வு என்பது உடல்களின் கட்டமைப்பைப் படிக்கும் ஒரு முறையாகும், இது எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் நிகழ்வைப் பயன்படுத்தி, பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்ட பொருளின் மீது சிதறிய எக்ஸ்ரே கதிர்வீச்சின் இடஞ்சார்ந்த பரவல் மற்றும் தீவிரம் மூலம் பொருளின் கட்டமைப்பைப் படிக்கும் ஒரு முறையாகும். டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பேட்டர்ன் பயன்படுத்தப்படும் எக்ஸ்-கதிர்களின் அலைநீளம் மற்றும் பொருளின் கட்டமைப்பைப் பொறுத்தது. அணு கட்டமைப்பைப் படிக்க, அணுவின் அளவின் வரிசையில் அலைநீளத்துடன் கூடிய கதிர்வீச்சு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

உலோகங்கள், உலோகக்கலவைகள், தாதுக்கள், கனிம மற்றும் கரிம சேர்மங்கள், பாலிமர்கள், உருவமற்ற பொருட்கள், திரவங்கள் மற்றும் வாயுக்கள், புரத மூலக்கூறுகள், நியூக்ளிக் அமிலங்கள் போன்றவற்றை ஆய்வு செய்ய எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பகுப்பாய்வு முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. X-ray டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பகுப்பாய்வு என்பது படிகங்களின் கட்டமைப்பை நிர்ணயிப்பதற்கான முக்கிய முறையாகும்.

படிகங்களைப் படிக்கும்போது, ​​​​அது அதிக தகவலை வழங்குகிறது. படிகங்கள் கண்டிப்பாக குறிப்பிட்ட கால அமைப்பைக் கொண்டிருப்பது மற்றும் இயற்கையால் உருவாக்கப்பட்ட எக்ஸ்-கதிர்களுக்கான டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் கிராட்டிங்கைக் குறிக்கிறது என்பதே இதற்குக் காரணம். இருப்பினும், திரவங்கள், உருவமற்ற உடல்கள், திரவ படிகங்கள், பாலிமர்கள் மற்றும் பிற போன்ற குறைவான வரிசைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்புகளுடன் உடல்களைப் படிக்கும் போது இது மதிப்புமிக்க தகவலை வழங்குகிறது. ஏற்கனவே புரிந்துகொள்ளப்பட்ட பல அணு கட்டமைப்புகளின் அடிப்படையில், தலைகீழ் சிக்கலையும் தீர்க்க முடியும்: ஒரு பாலிகிரிஸ்டலின் பொருளின் எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் வடிவத்திலிருந்து, எடுத்துக்காட்டாக, அலாய் ஸ்டீல், அலாய், தாது, சந்திர மண், இந்த பொருளின் படிக கலவையை நிறுவ முடியும். , அதாவது, ஒரு கட்ட பகுப்பாய்வு செய்ய முடியும்.

எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பகுப்பாய்வு, வைட்டமின்கள், நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகள், ஒருங்கிணைப்பு கலவைகள் போன்ற சிக்கலான பொருட்கள் உட்பட படிகப் பொருட்களின் கட்டமைப்பை புறநிலையாக தீர்மானிக்க உதவுகிறது. ஒரு படிகத்தின் முழுமையான கட்டமைப்பு ஆய்வு பெரும்பாலும் முற்றிலும் இரசாயன பிரச்சனைகளை தீர்க்க அனுமதிக்கிறது, எடுத்துக்காட்டாக, வேதியியல் சூத்திரம், பிணைப்பு வகை, மூலக்கூறு எடையில் அறியப்பட்ட அடர்த்தி அல்லது அடர்த்தியில் மூலக்கூறு எடை, சமச்சீர் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் கட்டமைப்பு ஆகியவற்றை நிறுவுதல் அல்லது தெளிவுபடுத்துதல் மற்றும் மூலக்கூறு அயனிகள்.

பாலிமர்களின் படிக நிலையை ஆய்வு செய்ய எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பகுப்பாய்வு வெற்றிகரமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பகுப்பாய்வு, உருவமற்ற மற்றும் திரவ உடல்கள் பற்றிய ஆய்வில் மதிப்புமிக்க தகவலை வழங்குகிறது. இத்தகைய உடல்களின் எக்ஸ்ரே வடிவங்கள் பல மங்கலான டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் வளையங்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, அவற்றின் தீவிரம் அதிகரிக்கும் தீவிரத்துடன் விரைவாக குறைகிறது. இந்த வளையங்களின் அகலம், வடிவம் மற்றும் தீவிரம் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில், ஒரு குறிப்பிட்ட திரவ அல்லது உருவமற்ற அமைப்பில் குறுகிய தூர வரிசையின் அம்சங்களைப் பற்றி ஒருவர் முடிவுகளை எடுக்கலாம்.

எக்ஸ்ரே டிஃப்ராக்டோமீட்டர்கள் "DRON"

எக்ஸ்ரே ஃப்ளோரசன்ஸ் பகுப்பாய்வு (XRF)

ஒரு பொருளின் அடிப்படைக் கலவையைப் பெறுவதற்காக அதைப் படிப்பதற்கான நவீன ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிக் முறைகளில் ஒன்று, அதாவது. அதன் அடிப்படை பகுப்பாய்வு. XRF முறையானது, X-ray கதிர்வீச்சுக்கு ஆய்வின் கீழ் உள்ள பொருளை வெளிப்படுத்துவதன் மூலம் பெறப்பட்ட ஸ்பெக்ட்ரம் சேகரிப்பு மற்றும் அடுத்தடுத்த பகுப்பாய்வுகளின் அடிப்படையில் அமைந்துள்ளது. கதிர்வீச்சு செய்யப்படும்போது, ​​​​அணு உற்சாகமான நிலைக்கு செல்கிறது, எலக்ட்ரான்கள் அதிக குவாண்டம் நிலைகளுக்கு மாறுகிறது. அணுவானது ஒரு மைக்ரோ விநாடியின் வரிசையில் மிகக் குறுகிய காலத்திற்கு உற்சாகமான நிலையில் உள்ளது, அதன் பிறகு அது அமைதியான நிலைக்குத் திரும்புகிறது (தரை நிலை). இந்த வழக்கில், வெளிப்புற ஓடுகளிலிருந்து எலக்ட்ரான்கள் விளைந்த காலியிடங்களை நிரப்புகின்றன, மேலும் அதிகப்படியான ஆற்றல் ஒரு ஃபோட்டான் வடிவில் உமிழப்படும், அல்லது ஆற்றல் வெளிப்புற ஷெல்களில் இருந்து மற்றொரு எலக்ட்ரானுக்கு மாற்றப்படுகிறது (அகர் எலக்ட்ரான்). இந்த வழக்கில், ஒவ்வொரு அணுவும் கண்டிப்பாக வரையறுக்கப்பட்ட மதிப்பின் ஆற்றலுடன் ஒரு ஒளிமின்னழுத்தத்தை வெளியிடுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக, இரும்பு, எக்ஸ்-கதிர்கள் மூலம் கதிர்வீச்சு போது, ​​ஃபோட்டான்கள் K = 6.4 keV? பின்னர், குவாண்டாவின் ஆற்றல் மற்றும் எண்ணிக்கையின் படி, பொருளின் அமைப்பு தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

எக்ஸ்ரே ஃப்ளோரசன்ஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரியில், தனிமங்களின் சிறப்பியல்பு நிறமாலையின் அடிப்படையில் மட்டுமல்லாமல், பின்னணி (பிரெம்ஸ்ஸ்ட்ராஹ்லுங்) கதிர்வீச்சின் தீவிரம் மற்றும் காம்ப்டன் சிதறல் பட்டைகளின் வடிவம் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் மாதிரிகளின் விரிவான ஒப்பீடுகளை நடத்த முடியும். அளவு பகுப்பாய்வின் முடிவுகளின்படி இரண்டு மாதிரிகளின் வேதியியல் கலவை ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் போது இது சிறப்புப் பொருளைப் பெறுகிறது, ஆனால் மாதிரிகள் தானிய அளவு, படிக அளவு, மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை, போரோசிட்டி, ஈரப்பதம் போன்ற பிற பண்புகளில் வேறுபடுகின்றன. படிகமயமாக்கல் நீரின் இருப்பு, பாலிஷ் தரம், தெளிப்பு தடிமன் போன்றவை. ஸ்பெக்ட்ராவின் விரிவான ஒப்பீட்டின் அடிப்படையில் அடையாளம் காணப்படுகிறது. மாதிரியின் வேதியியல் கலவையை அறிய வேண்டிய அவசியமில்லை. ஒப்பிடப்பட்ட நிறமாலையில் உள்ள எந்த வித்தியாசமும், ஆய்வின் கீழ் உள்ள மாதிரி தரநிலையிலிருந்து வேறுபடுகிறது என்பதை மறுக்கமுடியாமல் குறிக்கிறது.

இரண்டு மாதிரிகளின் கலவை மற்றும் சில இயற்பியல் பண்புகளை அடையாளம் காண வேண்டிய அவசியம் இருக்கும்போது இந்த வகை பகுப்பாய்வு மேற்கொள்ளப்படுகிறது, அவற்றில் ஒன்று குறிப்பு. இரண்டு மாதிரிகளின் கலவையில் ஏதேனும் வேறுபாடுகளைக் காணும்போது இந்த வகை பகுப்பாய்வு முக்கியமானது. பயன்பாட்டின் நோக்கம்: மண், வண்டல், நீர், ஏரோசல்கள், மண், தாதுக்கள், பாறைகள் ஆகியவற்றின் தரமான மற்றும் அளவு பகுப்பாய்வு, மூலப்பொருட்களின் தரக் கட்டுப்பாடு, உற்பத்தி செயல்முறை மற்றும் முடிக்கப்பட்ட தயாரிப்புகள், ஈய வண்ணப்பூச்சுகளின் பகுப்பாய்வு, மதிப்புமிக்க செறிவுகளை அளவிடுதல் உலோகங்கள், எண்ணெய் மற்றும் எரிபொருள் மாசுபாட்டை நிர்ணயித்தல், உணவுப் பொருட்களில் உள்ள நச்சு உலோகங்களை தீர்மானித்தல், மண் மற்றும் விவசாய பொருட்களில் உள்ள சுவடு கூறுகளின் பகுப்பாய்வு, தனிம பகுப்பாய்வு, தொல்பொருள் கண்டுபிடிப்புகளின் தேதி, ஓவியங்கள், சிற்பங்கள், பகுப்பாய்வு மற்றும் ஆய்வுக்காக ஆய்வு.

பொதுவாக, அனைத்து வகையான எக்ஸ்ரே ஃப்ளோரசன்ஸ் பகுப்பாய்விற்கும் மாதிரிகளைத் தயாரிப்பது கடினம் அல்ல. மிகவும் நம்பகமான அளவு பகுப்பாய்வை நடத்த, மாதிரியானது ஒரே மாதிரியானதாகவும் பிரதிநிதித்துவமாகவும் இருக்க வேண்டும், பகுப்பாய்வு நுட்பத்திற்குத் தேவையானதை விட நிறை மற்றும் அளவு குறைவாக இருக்க வேண்டும். உலோகங்கள் அரைக்கப்பட்டு, பொடிகள் கொடுக்கப்பட்ட அளவிலான துகள்களாக நசுக்கப்பட்டு மாத்திரைகளாக அழுத்தப்படுகின்றன. பாறைகள் ஒரு கண்ணாடி நிலைக்கு இணைக்கப்படுகின்றன (இது மாதிரி பன்முகத்தன்மையுடன் தொடர்புடைய பிழைகளை நம்பகத்தன்மையுடன் நீக்குகிறது). திரவங்கள் மற்றும் திடப்பொருட்கள் வெறுமனே சிறப்பு கோப்பைகளில் வைக்கப்படுகின்றன.

நிறமாலை பகுப்பாய்வு

நிறமாலை பகுப்பாய்வு- அதன் நிறமாலை ஆய்வின் அடிப்படையில் ஒரு பொருளின் அணு மற்றும் மூலக்கூறு கலவையின் தரமான மற்றும் அளவு நிர்ணயத்திற்கான இயற்பியல் முறை. S. a இன் உடல் அடிப்படை. - அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி, இது பகுப்பாய்வு நோக்கங்கள் மற்றும் நிறமாலை வகைகளின் படி வகைப்படுத்தப்படுகிறது (ஆப்டிகல் ஸ்பெக்ட்ராவைப் பார்க்கவும்). அணு எஸ். ஏ. (ACA) அணு (அயன்) உமிழ்வு மற்றும் உறிஞ்சுதல் ஸ்பெக்ட்ராவில் இருந்து ஒரு மாதிரியின் அடிப்படை கலவையை தீர்மானிக்கிறது. (MSA) - உறிஞ்சுதல், ஒளிர்வு மற்றும் ஒளியின் ராமன் சிதறல் ஆகியவற்றின் மூலக்கூறு நிறமாலையை அடிப்படையாகக் கொண்ட பொருட்களின் மூலக்கூறு கலவை. உமிழ்வு எஸ். ஏ.கதிர்வீச்சு முதல் நுண்ணலை வரையிலான மின்காந்த கதிர்வீச்சின் பல்வேறு மூலங்களால் தூண்டப்பட்ட அணுக்கள், அயனிகள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் உமிழ்வு நிறமாலையிலிருந்து உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன. உறிஞ்சுதல் எஸ். ஏ. பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்ட பொருள்களால் (அணுக்கள், மூலக்கூறுகள், பல்வேறு நிலைகளில் உள்ள பொருளின் அயனிகள்) மூலம் மின்காந்த கதிர்வீச்சின் உறிஞ்சுதல் நிறமாலையைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்படுகிறது. அணு நிறமாலை பகுப்பாய்வு (ASA) உமிழ்வு ASAபின்வரும் முக்கிய செயல்முறைகளைக் கொண்டுள்ளது:

1. பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்ட பொருளின் சராசரி கலவை அல்லது பொருளில் தீர்மானிக்கப்பட்ட கூறுகளின் உள்ளூர் விநியோகத்தை பிரதிபலிக்கும் பிரதிநிதி மாதிரியின் தேர்வு;
2. ஒரு மாதிரியை ஒரு கதிர்வீச்சு மூலத்தில் அறிமுகப்படுத்துதல், இதில் திட மற்றும் திரவ மாதிரிகளின் ஆவியாதல், சேர்மங்களின் விலகல் மற்றும் அணுக்கள் மற்றும் அயனிகளின் தூண்டுதல் ஆகியவை ஏற்படுகின்றன;
3. ஸ்பெக்ட்ரல் சாதனத்தைப் பயன்படுத்தி அவற்றின் பளபளப்பை ஸ்பெக்ட்ரமாக மாற்றி அதை (அல்லது காட்சி கண்காணிப்பு) பதிவு செய்தல்;
4. தனிமங்களின் ஸ்பெக்ட்ரல் கோடுகளின் அட்டவணைகள் மற்றும் அட்லஸ்களைப் பயன்படுத்தி பெறப்பட்ட நிறமாலையின் விளக்கம்.

இந்த நிலை முடிகிறது தரமானஎன. தீர்மானிக்கப்படும் தனிமத்தின் குறைந்தபட்ச செறிவில் ஸ்பெக்ட்ரமில் இருக்கும் உணர்திறன் ("கடைசி" என்று அழைக்கப்படும்) கோடுகளின் பயன்பாடு மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். ஸ்பெக்ட்ரோகிராம்கள் நுண்ணோக்கிகள், ஒப்பீட்டாளர்கள் மற்றும் ஸ்பெக்ட்ரோப்ரொஜெக்டர்களை அளவிடுவதில் பார்க்கப்படுகின்றன. தரமான பகுப்பாய்விற்கு, தீர்மானிக்கப்படும் உறுப்புகளின் பகுப்பாய்வுக் கோடுகளின் இருப்பு அல்லது இல்லாமையை நிறுவ இது போதுமானது. காட்சி ஆய்வின் போது கோடுகளின் பிரகாசத்தின் அடிப்படையில், மாதிரியில் உள்ள சில கூறுகளின் உள்ளடக்கத்தின் தோராயமான மதிப்பீட்டை ஒருவர் கொடுக்க முடியும்.

அளவு ASAமாதிரியின் ஸ்பெக்ட்ரமில் உள்ள இரண்டு நிறமாலை கோடுகளின் தீவிரத்தை ஒப்பிடுவதன் மூலம் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, அவற்றில் ஒன்று தீர்மானிக்கப்படும் உறுப்புக்கு சொந்தமானது, மற்றொன்று (ஒப்பீடு கோடு) மாதிரியின் முக்கிய உறுப்புடன், அதன் செறிவு அறியப்படுகிறது, அல்லது அறியப்பட்ட செறிவில் ("உள் தரநிலை") சிறப்பாக அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட ஒரு உறுப்பு.

அணு உறிஞ்சுதல் எஸ். ஏ.(AAA) மற்றும் அணு ஒளிரும் S. a. (AFA). இந்த முறைகளில், மாதிரியானது அணுவாக்கியில் நீராவியாக மாற்றப்படுகிறது (சுடர், கிராஃபைட் குழாய், நிலைப்படுத்தப்பட்ட RF அல்லது மைக்ரோவேவ் டிஸ்சார்ஜ் பிளாஸ்மா). AAA இல், இந்த நீராவி வழியாக செல்லும் தனித்த கதிர்வீச்சின் மூலத்திலிருந்து வரும் ஒளி தணிக்கப்படுகிறது, மேலும் தீர்மானிக்கப்படும் தனிமத்தின் கோடுகளின் தீவிரத்தன்மையின் தணிப்பு அளவின் மூலம், மாதிரியில் அதன் செறிவு தீர்மானிக்கப்படுகிறது. AAA சிறப்பு ஸ்பெக்ட்ரோஃபோட்டோமீட்டர்களைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்படுகிறது. மற்ற முறைகளுடன் ஒப்பிடும்போது AAA நுட்பம் மிகவும் எளிமையானது, இது மாதிரிகளில் சிறிய, ஆனால் பெரிய செறிவுகளை தீர்மானிப்பதில் அதிக துல்லியம் கொண்டது. AAA ஆனது உழைப்பு மிகுந்த மற்றும் நேரத்தைச் செலவழிக்கும் இரசாயன பகுப்பாய்வு முறைகளை துல்லியத்தில் குறைவாக இல்லாமல் வெற்றிகரமாக மாற்றுகிறது.

AFA இல், மாதிரியின் அணு ஜோடிகள் எதிரொலிக்கும் கதிர்வீச்சு மூலத்திலிருந்து ஒளியுடன் கதிர்வீச்சு செய்யப்படுகின்றன மற்றும் தீர்மானிக்கப்படும் தனிமத்தின் ஒளிரும் தன்மை பதிவு செய்யப்படுகிறது. சில உறுப்புகளுக்கு (Zn, Cd, Hg, முதலியன), இந்த முறையின் மூலம் அவற்றின் கண்டறிதலின் ஒப்பீட்டு வரம்புகள் மிகச் சிறியவை (10-5-10-6%).

ஐசோடோபிக் கலவையின் அளவீடுகளை ASA அனுமதிக்கிறது. சில கூறுகள் நிறமாலைக் கோடுகளை நன்கு தீர்க்கப்பட்ட கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளன (உதாரணமாக, H, He, U). இந்த தனிமங்களின் ஐசோடோபிக் கலவையை மெல்லிய நிறமாலை கோடுகளை (ஹோலோ கேத்தோட், எலக்ட்ரோட்லெஸ் எச்எஃப் மற்றும் மைக்ரோவேவ் விளக்குகள்) உருவாக்கும் ஒளி மூலங்களைப் பயன்படுத்தி வழக்கமான நிறமாலை கருவிகளில் அளவிட முடியும். பெரும்பாலான தனிமங்களின் ஐசோடோபிக் ஸ்பெக்ட்ரல் பகுப்பாய்வை மேற்கொள்ள, உயர் தெளிவுத்திறன் கருவிகள் தேவை (உதாரணமாக, ஃபேப்ரி-பெரோட் தரநிலை). ஐசோடோபிக் ஸ்பெக்ட்ரல் பகுப்பாய்வு மூலக்கூறுகளின் மின்னணு அதிர்வு நிறமாலையைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்படலாம், சில சமயங்களில் குறிப்பிடத்தக்க மதிப்புகளை அடையும் பட்டைகளின் ஐசோடோபிக் மாற்றங்களை அளவிடுகிறது.

அணு தொழில்நுட்பம், தூய குறைக்கடத்தி பொருட்கள், சூப்பர் கண்டக்டர்கள் போன்றவற்றின் உற்பத்தியில் ASA முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. உலோகவியலில் 3/4 க்கும் மேற்பட்ட பகுப்பாய்வுகள் ASA முறைகளைப் பயன்படுத்தி செய்யப்படுகின்றன. திறந்த அடுப்பு மற்றும் மாற்றி உற்பத்தியில் உருகும் போது செயல்பாட்டு (2-3 நிமிடங்களுக்குள்) கட்டுப்பாட்டை மேற்கொள்ள குவாண்டோமீட்டர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. புவியியல் மற்றும் புவியியல் ஆய்வுகளில், வைப்புகளை மதிப்பிடுவதற்கு ஆண்டுக்கு சுமார் 8 மில்லியன் பகுப்பாய்வுகள் செய்யப்படுகின்றன. ASA ஆனது சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு மற்றும் மண் பகுப்பாய்வு, தடயவியல் மற்றும் மருத்துவம், கடற்பரப்பு புவியியல் மற்றும் மேல் வளிமண்டலத்தின் கலவை பற்றிய ஆய்வு, ஐசோடோப்பு பிரிப்பு மற்றும் புவியியல் மற்றும் தொல்பொருள் பொருட்களின் வயது மற்றும் கலவையை தீர்மானித்தல் போன்றவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அகச்சிவப்பு நிறமாலை

ஐஆர் முறையானது ஸ்பெக்ட்ரமின் அகச்சிவப்பு பகுதியில் (0.76-1000 மைக்ரான்கள்) உமிழ்வு, உறிஞ்சுதல் மற்றும் பிரதிபலிப்பு நிறமாலையைப் பெறுதல், ஆய்வு செய்தல் மற்றும் பயன்படுத்துதல் ஆகியவை அடங்கும். ICS முக்கியமாக மூலக்கூறு நிறமாலையின் ஆய்வில் அக்கறை கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் மூலக்கூறுகளின் அதிர்வு மற்றும் சுழற்சி நிறமாலையின் பெரும்பகுதி IR பகுதியில் அமைந்துள்ளது. ஐஆர் கதிர்வீச்சு ஒரு பொருளின் வழியாக செல்லும் போது எழும் ஐஆர் உறிஞ்சுதல் நிறமாலை பற்றிய ஆய்வு மிகவும் பரவலான ஆய்வு ஆகும். இந்த வழக்கில், மூலக்கூறின் சுழற்சி அதிர்வெண்களுடன் ஒத்துப்போகும் அதிர்வெண்களில் ஆற்றல் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட முறையில் உறிஞ்சப்படுகிறது, மேலும் ஒரு படிக கலவையின் விஷயத்தில், படிக லட்டியின் அதிர்வு அதிர்வெண்களுடன்.

ஐஆர் உறிஞ்சுதல் ஸ்பெக்ட்ரம் ஒருவேளை அதன் வகையான ஒரு தனிப்பட்ட இயற்பியல் சொத்து. இரண்டு சேர்மங்கள் இல்லை, ஆப்டிகல் ஐசோமர்கள் தவிர, வெவ்வேறு கட்டமைப்புகள் ஆனால் அதே ஐஆர் ஸ்பெக்ட்ரா. சில சந்தர்ப்பங்களில், ஒத்த மூலக்கூறு எடைகள் கொண்ட பாலிமர்கள், வேறுபாடுகள் கிட்டத்தட்ட கண்ணுக்கு தெரியாததாக இருக்கலாம், ஆனால் அவை எப்போதும் இருக்கும். பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், IR ஸ்பெக்ட்ரம் என்பது ஒரு மூலக்கூறின் "கைரேகை" ஆகும், இது மற்ற மூலக்கூறுகளின் நிறமாலையிலிருந்து எளிதாக வேறுபடுத்திக் காட்டப்படுகிறது.

உறிஞ்சுதல் என்பது அணுக்களின் தனிப்பட்ட குழுக்களின் சிறப்பியல்பு என்பதைத் தவிர, அதன் தீவிரம் அவற்றின் செறிவுக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும். அந்த. உறிஞ்சுதல் தீவிரத்தை அளவிடுவது, எளிய கணக்கீடுகளுக்குப் பிறகு, மாதிரியில் கொடுக்கப்பட்ட கூறுகளின் அளவை அளிக்கிறது.

ஐஆர் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி என்பது குறைக்கடத்தி பொருட்கள், பாலிமர்கள், உயிரியல் பொருள்கள் மற்றும் உயிரணுக்களின் கட்டமைப்பை நேரடியாக ஆய்வு செய்வதில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பால் துறையில், அகச்சிவப்பு நிறமாலை முறையானது கொழுப்பு, புரதம், லாக்டோஸ், திடப்பொருள்கள், உறைபனி போன்றவற்றின் நிறை பகுதியைத் தீர்மானிக்கப் பயன்படுகிறது.

திரவப் பொருள் பெரும்பாலும் NaCl அல்லது KBr உப்புகளின் தொப்பிகளுக்கு இடையில் ஒரு மெல்லிய படமாக அகற்றப்படுகிறது. திடப்பொருள் பெரும்பாலும் பெட்ரோலியம் ஜெல்லியில் ஒரு பேஸ்டாக அகற்றப்படுகிறது. மடிக்கக்கூடிய குவெட்டுகளில் தீர்வுகள் அகற்றப்படுகின்றன.

ஸ்பெக்ட்ரல் வரம்பு 185 முதல் 900 nm வரை, இரட்டைக் கற்றை, பதிவு, அலைநீளம் துல்லியம் 0.03 nm இல் 54000 cm-1, 0.25 இல் 11000 cm-1, அலைநீளம் மறுஉருவாக்கம் 0.02 nm மற்றும் 0.1 nm,	சாதனம் திட மற்றும் திரவ மாதிரிகளின் ஐஆர் ஸ்பெக்ட்ராவை பதிவு செய்ய வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. நிறமாலை வரம்பு - 4000…200 செமீ-1; ஃபோட்டோமெட்ரிக் துல்லியம் ± 0.2%.

புலப்படும் மற்றும் அருகிலுள்ள புற ஊதா பகுதியின் உறிஞ்சுதல் பகுப்பாய்வு

மருத்துவ ஆய்வக ஆராய்ச்சிக்கான மிகவும் பொதுவான ஃபோட்டோமெட்ரிக் கருவிகளின் செயல்பாட்டின் கொள்கை - ஸ்பெக்ட்ரோஃபோட்டோமீட்டர்கள் மற்றும் ஃபோட்டோகோலோரிமீட்டர்கள் (தெரியும் ஒளி) - உறிஞ்சுதல் முறை அல்லது அதன் அருகில் உள்ள புற ஊதா வரம்பில் புலப்படும் ஒளி மற்றும் மின்காந்த கதிர்வீச்சை உறிஞ்சுவதற்கான தீர்வுகளின் பண்புகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது. .

ஒவ்வொரு பொருளும் அத்தகைய கதிர்வீச்சை மட்டுமே உறிஞ்சுகிறது, இதன் ஆற்றல் இந்த பொருளின் மூலக்கூறில் சில மாற்றங்களை ஏற்படுத்தும் திறன் கொண்டது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், ஒரு பொருள் ஒரு குறிப்பிட்ட அலைநீளத்தின் கதிர்வீச்சை மட்டுமே உறிஞ்சுகிறது, அதே நேரத்தில் வேறுபட்ட அலைநீளத்தின் ஒளி கரைசலின் வழியாக செல்கிறது. எனவே, ஒளியின் புலப்படும் பகுதியில், மனிதக் கண்ணால் உணரப்படும் ஒரு கரைசலின் நிறம் இந்த கரைசலில் உறிஞ்சப்படாத கதிர்வீச்சின் அலைநீளத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. அதாவது, ஆய்வாளரால் கவனிக்கப்பட்ட வண்ணம் உறிஞ்சப்பட்ட கதிர்களின் நிறத்துடன் நிரப்புகிறது.

பகுப்பாய்வின் உறிஞ்சுதல் முறையானது பொதுமைப்படுத்தப்பட்ட Bouguer-Lambert-Beer சட்டத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இது பெரும்பாலும் பீரின் சட்டம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது இரண்டு சட்டங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டது:

1. ஊடகத்தால் உறிஞ்சப்படும் ஒளிப் பாய்வின் ஆற்றலின் ஒப்பீட்டு அளவு கதிர்வீச்சின் தீவிரத்தைச் சார்ந்தது அல்ல. ஒரே தடிமன் கொண்ட ஒவ்வொரு உறிஞ்சும் அடுக்கும் இந்த அடுக்குகள் வழியாக செல்லும் ஒற்றை நிற ஒளிப் பாய்வின் சம விகிதத்தை உறிஞ்சுகிறது.
2. ஒளி ஆற்றலின் ஒரே வண்ணமுடைய ஃப்ளக்ஸ் உறிஞ்சுதல் உறிஞ்சும் பொருளின் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கைக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும்.

வெப்ப பகுப்பாய்வு

ஆராய்ச்சி முறை இயற்பியல்-வேதியியல். மற்றும் வேதியியல். வெப்பநிலை நிரலாக்க நிலைமைகளின் கீழ் பொருட்களின் மாற்றத்துடன் கூடிய வெப்ப விளைவுகளை பதிவு செய்வதன் அடிப்படையில் செயல்முறைகள். பெரும்பாலான இயற்பியல் இரசாயனத்தின் விளைவாக என்டல்பி?எச் மாற்றம் ஏற்படுகிறது. செயல்முறைகள் மற்றும் வேதியியல் எதிர்வினைகள், கோட்பாட்டளவில் இந்த முறை மிகப் பெரிய எண்ணிக்கையிலான அமைப்புகளுக்குப் பொருந்தும்.

டி. ஏ. என்று அழைக்கப்படுவதை பதிவு செய்ய முடியும் ஆய்வின் கீழ் உள்ள மாதிரியின் வெப்பமூட்டும் (அல்லது குளிரூட்டும்) வளைவுகள், அதாவது. காலப்போக்கில் பிந்தைய வெப்பநிலையில் மாற்றம். கே.-எல். ஒரு பொருளில் (அல்லது பொருட்களின் கலவை) கட்ட மாற்றம், ஒரு பீடபூமி அல்லது கின்க்ஸ் வளைவில் தோன்றும் வேறுபட்ட வெப்ப பகுப்பாய்வு (DTA) முறை மிகவும் உணர்திறன் கொண்டது, இதில் வெப்பநிலை வேறுபாடு DT இன் கீழ் மாதிரிக்கு இடையில் காலப்போக்கில் பதிவு செய்யப்படுகிறது. ஆய்வு மற்றும் ஒப்பீட்டு மாதிரி (பெரும்பாலும் Al2O3), இது வெப்பநிலை வரம்பிற்குள் எந்த மாற்றங்களுக்கும் உட்படாது.

டி. ஏ. என்று அழைக்கப்படுவதை பதிவு செய்ய முடியும் ஆய்வின் கீழ் உள்ள மாதிரியின் வெப்பமூட்டும் (அல்லது குளிரூட்டும்) வளைவுகள், அதாவது. காலப்போக்கில் பிந்தைய வெப்பநிலையில் மாற்றம். கே.-எல். ஒரு பொருளில் கட்ட மாற்றம் (அல்லது பொருட்களின் கலவை), பீடபூமிகள் அல்லது கின்க்ஸ் வளைவில் தோன்றும்.

வேறுபட்ட வெப்ப பகுப்பாய்வு(DTA) அதிக உணர்திறன் கொண்டது. இது ஆய்வின் கீழ் உள்ள மாதிரி மற்றும் ஒரு ஒப்பீட்டு மாதிரி (பெரும்பாலும் Al2O3) இடையே வெப்பநிலை வேறுபாடு DT இன் நேர மாற்றத்தை பதிவு செய்கிறது, இது கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலை வரம்பில் எந்த மாற்றங்களுக்கும் உட்படாது. டிடிஏ வளைவில் உள்ள மினிமா (உதாரணமாக, படம் பார்க்கவும்.) எண்டோடெர்மிக் செயல்முறைகளுக்கும், அதிகபட்சம் எக்ஸோதெர்மிக் செயல்முறைகளுக்கும் ஒத்திருக்கிறது. டிடிஏவில் பதிவுசெய்யப்பட்ட விளைவுகள், எம்.பி. உருகுதல், படிக அமைப்பில் ஏற்படும் மாற்றங்கள், படிக லேட்டிஸின் அழிவு, ஆவியாதல், கொதித்தல், பதங்கமாதல் மற்றும் இரசாயனத்தால் ஏற்படுகிறது. செயல்முறைகள் (விலகல், சிதைவு, நீரிழப்பு, ஆக்சிஜனேற்றம்-குறைப்பு, முதலியன). பெரும்பாலான மாற்றங்கள் எண்டோடெர்மிக் விளைவுகளுடன் சேர்ந்துள்ளன; ஆக்சிஜனேற்றம்-குறைப்பு மற்றும் கட்டமைப்பு மாற்றத்தின் சில செயல்முறைகள் மட்டுமே வெப்பமானவை.

டி. ஏ. என்று அழைக்கப்படுவதை பதிவு செய்ய முடியும் ஆய்வின் கீழ் உள்ள மாதிரியின் வெப்பமூட்டும் (அல்லது குளிரூட்டும்) வளைவுகள், அதாவது. காலப்போக்கில் பிந்தைய வெப்பநிலையில் மாற்றம். கே.-எல். ஒரு பொருளில் கட்ட மாற்றம் (அல்லது பொருட்களின் கலவை), பீடபூமிகள் அல்லது கின்க்ஸ் வளைவில் தோன்றும்.

பாய். டிடிஏ வளைவில் உள்ள உச்சப் பகுதிக்கும் சாதனம் மற்றும் மாதிரியின் அளவுருக்களுக்கும் இடையிலான உறவுகள், உருமாற்றத்தின் வெப்பம், கட்ட மாற்றத்தின் செயல்படுத்தும் ஆற்றல், சில இயக்க மாறிலிகள் மற்றும் கலவைகளின் அரை-அளவு பகுப்பாய்வு நடத்துவதை சாத்தியமாக்குகிறது. (தொடர்புடைய எதிர்வினைகளின் DH தெரிந்தால்). DTA ஐப் பயன்படுத்தி, உலோக கார்பாக்சிலேட்டுகள், பல்வேறு ஆர்கனோமெட்டாலிக் கலவைகள் மற்றும் ஆக்சைடு உயர் வெப்பநிலை சூப்பர் கண்டக்டர்களின் சிதைவு ஆய்வு செய்யப்படுகிறது. CO ஐ CO2 ஆக மாற்றுவதற்கான வெப்பநிலை வரம்பை தீர்மானிக்க இந்த முறை பயன்படுத்தப்பட்டது (ஆட்டோமொபைல் வெளியேற்ற வாயுக்களை எரியும் போது, ​​வெப்ப மின் நிலைய குழாய்களில் இருந்து உமிழ்வுகள் போன்றவை). குணங்களுக்காக வெவ்வேறு எண்ணிக்கையிலான கூறுகளுடன் (இயற்பியல்-வேதியியல் பகுப்பாய்வு) அமைப்புகளின் நிலையின் கட்ட வரைபடங்களை உருவாக்க DTA பயன்படுத்தப்படுகிறது. மாதிரி மதிப்பீடுகள், எ.கா. மூலப்பொருட்களின் வெவ்வேறு தொகுதிகளை ஒப்பிடும் போது.

வழித்தோன்றல்- இரசாயன ஆராய்ச்சியின் ஒரு விரிவான முறை. மற்றும் இயற்பியல்-வேதியியல் திட்டமிடப்பட்ட வெப்பநிலை மாற்றங்களின் நிலைமைகளின் கீழ் ஒரு பொருளில் நிகழும் செயல்முறைகள்.

ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட இயற்பியல் கொண்ட வேறுபட்ட வெப்ப பகுப்பாய்வு (டிடிஏ) கலவையின் அடிப்படையில். அல்லது இயற்பியல்-வேதியியல் தெர்மோகிராவிமெட்ரி, தெர்மோமெக்கானிக்கல் அனாலிசிஸ் (டைலடோமெட்ரி), மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி மற்றும் எமேனேஷன் தெர்மல் அனாலிசிஸ் போன்ற முறைகள். எல்லா சந்தர்ப்பங்களிலும், ஒரு வெப்ப விளைவுடன் நிகழும் பொருளின் மாற்றங்களுடன், மாதிரியின் வெகுஜனத்தில் (திரவ அல்லது திடமான) மாற்றம் பதிவு செய்யப்படுகிறது. ஒரு பொருளில் உள்ள செயல்முறைகளின் தன்மையை சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி உடனடியாக தீர்மானிக்க இது சாத்தியமாக்குகிறது, இது டிடிஏ தரவை மட்டும் அல்லது பிற வெப்ப முறைகளைப் பயன்படுத்தி செய்ய முடியாது. குறிப்பாக, கட்ட மாற்றத்தின் ஒரு காட்டி வெப்ப விளைவு ஆகும், இது மாதிரியின் வெகுஜனத்தில் மாற்றத்துடன் இல்லை. வெப்ப மற்றும் தெர்மோகிராவிமெட்ரிக் மாற்றங்களை ஒரே நேரத்தில் பதிவு செய்யும் சாதனம் டெரிவேடோகிராஃப் எனப்படும். ஒரு டெரிவேடோகிராஃபில், அதன் செயல்பாடு தெர்மோகிராவிமெட்ரியுடன் டிடிஏவின் கலவையை அடிப்படையாகக் கொண்டது, சோதனைப் பொருளுடன் வைத்திருப்பவர் சமநிலை கற்றை மீது சுதந்திரமாக இடைநிறுத்தப்பட்ட தெர்மோகப்பிளில் வைக்கப்படுகிறார். இந்த வடிவமைப்பு ஒரே நேரத்தில் 4 சார்புகளைப் பதிவுசெய்ய உங்களை அனுமதிக்கிறது (எடுத்துக்காட்டாக, படம்.): ஆய்வின் கீழ் உள்ள மாதிரிக்கும் தரநிலைக்கும் இடையிலான வெப்பநிலை வேறுபாடு, மாற்றங்களுக்கு உட்படாது, நேரம் t (டிடிஏ வளைவு), வெகுஜன Dm மாற்றங்கள் வெப்பநிலையில் (தெர்மோகிராவிமெட்ரிக் வளைவு), மாற்றம் வெகுஜன விகிதம், அதாவது. டெரிவேடிவ் dm/dt, வெப்பநிலை (வேறுபட்ட தெர்மோகிராவிமெட்ரிக் வளைவு) மற்றும் நேரத்திலிருந்து வெப்பநிலை. இந்த வழக்கில், பொருளின் மாற்றங்களின் வரிசையை நிறுவவும், இடைநிலை தயாரிப்புகளின் எண்ணிக்கை மற்றும் கலவையை தீர்மானிக்கவும் முடியும்.

பகுப்பாய்வு இரசாயன முறைகள்

கிராவிமெட்ரிக் பகுப்பாய்வுஒரு பொருளின் வெகுஜனத்தை தீர்மானிப்பதன் அடிப்படையில்.
கிராவிமெட்ரிக் பகுப்பாய்வின் போது, ​​​​பகுப்பாய்வு சில ஆவியாகும் சேர்மத்தின் வடிவத்தில் (வடிகட்டுதல் முறை) வடிகட்டப்படுகிறது அல்லது மோசமாக கரையக்கூடிய கலவை (மழைப்பொழிவு முறை) வடிவத்தில் கரைசலில் இருந்து துரிதப்படுத்தப்படுகிறது. வடிகட்டுதல் முறையானது படிக ஹைட்ரேட்டுகளில் படிகமயமாக்கலின் நீரின் உள்ளடக்கத்தை தீர்மானிக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது.
கிராவிமெட்ரிக் பகுப்பாய்வு மிகவும் உலகளாவிய முறைகளில் ஒன்றாகும். ஏறக்குறைய எந்த உறுப்புகளையும் வரையறுக்க இது பயன்படுகிறது. பெரும்பாலான கிராவிமெட்ரிக் நுட்பங்கள் நேரடித் தீர்மானத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன, இதன் மூலம் ஆர்வத்தின் கூறு தனித்தனி கலவையாக பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டு எடைபோடப்படும் கலவையிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்படுகிறது. கால அட்டவணையின் சில கூறுகள் (உதாரணமாக, கார உலோகங்களின் கலவைகள் மற்றும் சில) பெரும்பாலும் மறைமுக முறைகளைப் பயன்படுத்தி பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகின்றன.இந்த வழக்கில், இரண்டு குறிப்பிட்ட கூறுகள் முதலில் தனிமைப்படுத்தப்பட்டு, கிராவிமெட்ரிக் வடிவமாக மாற்றப்பட்டு எடையும். ஒன்று அல்லது இரண்டு சேர்மங்களும் மற்றொரு கிராவிமெட்ரிக் வடிவத்திற்கு மாற்றப்பட்டு மீண்டும் எடைபோடப்படும். ஒவ்வொரு கூறுகளின் உள்ளடக்கமும் எளிய கணக்கீடுகளால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

கிராவிமெட்ரிக் முறையின் மிக முக்கியமான நன்மை பகுப்பாய்வின் உயர் துல்லியம் ஆகும். கிராவிமெட்ரிக் தீர்மானத்தின் வழக்கமான பிழை 0.1-0.2% ஆகும். சிக்கலான கலவையின் மாதிரியை பகுப்பாய்வு செய்யும் போது, ​​பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்ட கூறுகளின் பிரிப்பு மற்றும் தனிமைப்படுத்தலின் அபூரண முறைகள் காரணமாக பிழை பல சதவீதமாக அதிகரிக்கிறது. கிராவிமெட்ரிக் முறையின் நன்மைகள், நிலையான மாதிரிகளைப் பயன்படுத்தி எந்த தரப்படுத்தல் அல்லது அளவுத்திருத்தம் இல்லாததையும் உள்ளடக்கியது, இது வேறு எந்த பகுப்பாய்வு முறையிலும் அவசியம். கிராவிமெட்ரிக் பகுப்பாய்வின் முடிவுகளைக் கணக்கிட, மோலார் வெகுஜனங்கள் மற்றும் ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் விகிதங்கள் பற்றிய அறிவு மட்டுமே தேவை.

டைட்ரிமெட்ரிக் அல்லது வால்யூமெட்ரிக் பகுப்பாய்வு முறை அளவு பகுப்பாய்வு முறைகளில் ஒன்றாகும். டைட்ரேஷன் என்பது சமமான புள்ளியை தீர்மானிக்க பகுப்பாய்வு செய்யப்படும் கரைசலில் ஒரு மறுஉருவாக்கத்தின் (டைட்ரான்ட்) டைட்ரேட்டட் கரைசலை படிப்படியாக சேர்ப்பதாகும். டைட்ரிமெட்ரிக் பகுப்பாய்வு முறையானது, துல்லியமாக அறியப்பட்ட செறிவின் மறுஉருவாக்கத்தின் அளவை அளவிடுவதை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இந்த முறை ஒன்றுக்கொன்று வினைபுரியும் இரண்டு பொருட்களின் தீர்வுகளின் அளவை துல்லியமாக அளவிடுவதை அடிப்படையாகக் கொண்டது. பகுப்பாய்வின் டைட்ரிமெட்ரிக் முறையைப் பயன்படுத்தி அளவு நிர்ணயம் மிக விரைவாக செய்யப்படுகிறது, இது பல இணையான தீர்மானங்களை மேற்கொள்ளவும் மேலும் துல்லியமான எண்கணித சராசரியைப் பெறவும் உதவுகிறது. பகுப்பாய்வின் டைட்ரிமெட்ரிக் முறையின் அனைத்து கணக்கீடுகளும் சமமான சட்டத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. பொருளின் உறுதிப்பாட்டின் அடிப்படையிலான இரசாயன எதிர்வினையின் தன்மையின் படி, டைட்ரிமெட்ரிக் பகுப்பாய்வு முறைகள் பின்வரும் குழுக்களாக பிரிக்கப்படுகின்றன: நடுநிலைப்படுத்தல் அல்லது அமில-அடிப்படை டைட்ரேஷன் முறை; ஆக்சிஜனேற்றம்-குறைப்பு முறை; மழைப்பொழிவு முறை மற்றும் சிக்கலான முறை.