Concetti Chiave
- La Cristallografia è la scienza che studia i cristalli, utilizzando tecniche come la diffrazione a Raggi X per analizzare la struttura atomica.
- Questo campo trova applicazione in varie discipline, tra cui la chimica, la biologia, l'astronomia e persino l'arte.
- I cristalli si formano attraverso un processo di cristallizzazione che dipende da fattori come concentrazione, temperatura e tipo di solvente.
- Il diffrattometro è uno strumento chiave che utilizza Raggi X per ottenere immagini di rifrazione e analizzare la composizione chimica dei cristalli.
- Le polveri cristalline, ottenute tramite mortaio e pestello, sono spesso analizzate per determinare la disposizione atomica e le proprietà dei cristalli.
-La Cristallografia-
La Cristallografia è la scienza che studia i cristalli: il nome deriva dal greco ‘krystallos’, ghiaccio, e ‘graphein’, scrivere.
La Cristallografia viene usata in diversi campi: nello studio della terra, in campo chimico, biochimico, biologico, astronomico, ma anche in campo artistico, dove viene usata per l’analisi delle opere d’arte.
Il 2014 è stato proclamato l’anno della Cristallografia dalle Nazioni Unite.
I cristalli sono oggetti solidi costituiti da atomi e molecole aventi una disposizione geometrica regolare.
Essi si formano per cristallizzazione; la cristallizzazione consiste nella precipitazione di un soluto solido, dove evapora il solvente; concentrazione, temperatura e tipo di solvente scelti sono necessari per avere una buona o cattiva cristallizzazione.
Attraverso un microscopio ottico si possono visualizzare i cristalli ottenuti.
Le distanze tra gli atomi di un cristallo si misurano alla 10-10m e le molecole che lo compongono si ripetono secondo precisi ordini.
Per lo studio dei cristalli si usufruisce dei Raggi X, scoperti da Roengten nel 1895, secondi i cui studi questi raggi potevano attraversare i corpi solidi e farne una “foto”.
La lunghezza d’onda dei Raggi X e la distanza tra gli atomi di un cristallo è di 10-10m, per questo i suddetti raggi risultano ottimali per il loro studio.
Nello specifico si fa uso della diffrazione a Raggi X: si usufruisce del Diffrattometro, il quale è costituito da una sorgente di Raggi X, un goniometro su cui si fa poggiare il cristallo ed un rilevatore di Raggi X rifratti.
Attraverso il Diffrattometro si ottiene un’immagine di rifrazione, nella quale, se vi sono delle macchie, significa che vi è un cristallo; attraverso un’analisi dell’immagine via computer si può scoprire la composizione chimica, la struttura cristallina e i vari atomi che compongono il cristallo.
Solitamente non si analizza il singolo cristallo, poiché di microscopiche dimensioni od impossibili da ottenere singolarmente; si usufruisce quindi delle polveri cristalline, ossia di una serie di microcristalli di grandezza media di 10 micrometri.
Per ottenere polveri cristalline più fine si usano il mortaio e il pestello, macinandole manualmente.
Le polveri, per essere analizzate, vengono inserite in capillari di dimensioni di pochi millimetri, poi vengono poste in una macchina ad ultrasuoni per essere compattate ed infine possono essere analizzate attraverso il diffrattometro e, quindi, attraverso fasci di raggi x.
Il risultato della diffrazione è uno spettro, che viene analizzato sempre attraverso dei software per ottenere la disposizione atomica del cristallo.
Conoscendo la struttura cristallina si viene a conoscenza anche delle sue proprietà chimiche e fisiche.
Domande da interrogazione
- Qual è l'origine del termine "Cristallografia"?
- In quali campi viene utilizzata la Cristallografia?
- Qual è il ruolo dei Raggi X nello studio dei cristalli?
- Come vengono analizzate le polveri cristalline?
Il termine "Cristallografia" deriva dal greco ‘krystallos’, che significa ghiaccio, e ‘graphein’, che significa scrivere.
La Cristallografia viene utilizzata in vari campi, tra cui lo studio della terra, la chimica, la biochimica, la biologia, l'astronomia e anche nell'analisi delle opere d'arte.
I Raggi X, scoperti da Roengten, sono utilizzati per studiare i cristalli grazie alla loro lunghezza d'onda di 10-10m, che è ottimale per misurare le distanze tra gli atomi di un cristallo.
Le polveri cristalline vengono inserite in capillari, compattate con una macchina ad ultrasuoni e poi analizzate con un diffrattometro attraverso fasci di raggi X per ottenere la disposizione atomica del cristallo.
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