espectroscopia de raios x - uma.pt · (primário) de raios x por forma a provocar a geração de um...

EspectroscopiaEspectroscopia de de RaiosRaios XX

2Copyright © 2002-2005 João Manuel Cunha Rodrigues

1. 1. IntroduIntroduççãoão

RaiosRaios XX

RadiaRadiaççãoão electromagnelectromagnééticatica de de baixobaixocomprimentocomprimento de de ondaonda produzidaproduzida pelapeladesaceleradesaceleraççãoão de de electrõeselectrões de de baixabaixa energiaenergiaouou resultantesresultantes de de transitransiççõesões electrelectróónicasnicasenvolvendoenvolvendo electrõeselectrões das das orbitaisorbitais internasinternasdos dos áátomostomos..

λλ: 10: 10--5 5 -- 100 100 ÅÅ


EspectroscopiaEspectroscopia de de RaiosRaios XX

0,1 0,1 -- 25 25 ÅÅ

RadiaRadiaççãoão XX

⇒⇒ distânciasdistâncias interatinteratóómicasmicas e e osos agregadosagregadosquasiquasi--cristalinoscristalinos de de menoresmenores dimensõesdimensões


Estudo de MateriaisEstudo de Materiais

•• CaracterizaCaracterizaçção de materiaisão de materiais

ConstitucionalConstitucional:: ananáálise qualitativa e lise qualitativa e quantitativa de fases (quantitativa de fases (e. g.e. g. microestruturasmicroestruturasou estados de agregaou estados de agregaçção em materiais ão em materiais policristalinospolicristalinos; topografia de ; topografia de monocristaismonocristais))

ComposicionalComposicional: : identificaidentificaçção e ão e quantificaquantificaçção de elementos quão de elementos quíímicos micos presentespresentes


2. 2. EmissãoEmissão de de RaiosRaios XX•• FormasFormas de de obtenobtenççãoão

–– bombardeamentobombardeamento do do alvoalvo com um com um feixefeixe de de electrõeselectrões de de elevadaelevada energiaenergia

No No tubotubo de de RaiosRaios X, X, osos electrõeselectrões produzidosproduzidos no no ccáátodotodo aquecidoaquecido, , sãosão acelerados,acelerados, nana direcdirecççãoão do do alvoalvo ((o o anôdoanôdo metmetáálicolico), ), porpor umauma diferendiferenççaa de de potencialpotencial da da ordemordem dos 100 kV.dos 100 kV.

Fig. 1 Fig. 1 -- Esquema simplificado de Esquema simplificado de

um tubo de Raios X.um tubo de Raios X.


–– utilizautilizaççãoão de de umauma fontefonte radioactivaradioactiva com um com um processoprocesso de de decaimentodecaimento queque resulteresulte nanaemissãoemissão de de RaiosRaios XX

–– exposiexposiççãoão de de umauma substânciasubstância a um a um feixefeixe((primprimááriorio) de ) de RaiosRaios X X porpor forma a forma a provocarprovocar a a gerageraççãoão de um de um feixefeixe ((secundsecundááriorio) de ) de FluorescênciaFluorescência de de RaiosRaios XX


EspectroEspectro contcontíínuonuo resultanteresultante de um de um feixefeixe de de electrõeselectrões

Fig. 2 Fig. 2 -- DistribuiDistribuiçção da radiaão da radiaçção X com ão X com um alvo de um alvo de W W vs. vs. Voltagem de Voltagem de aceleraaceleraçção.ão.

Fig. 3 Fig. 3 -- Espectro da radiaEspectro da radiaçção X ão X para um alvo de para um alvo de MoMo..


•• Os espectros contOs espectros contíínuos são caracterizados por nuos são caracterizados por um um λλ00 limite, dependente da valor da voltagem limite, dependente da valor da voltagem (V) aplicada ((V) aplicada (aceleraaceleraççãoão) e independente do ) e independente do material escolhido como alvomaterial escolhido como alvo

⇒⇒ λλ00 espectro da espectro da Fig. 3Fig. 3 ((alvo de Mo a 35 kValvo de Mo a 35 kV))

≈≈ λλ00 espectro da espectro da Fig. 2Fig. 2 ((alvo de W a 35 kValvo de W a 35 kV) )


•• Espectro contEspectro contíínuo nuo éé o resultado da colisão do o resultado da colisão do feixe de electrões acelerados com os feixe de electrões acelerados com os áátomos do tomos do alvoalvo

ColisãoColisão ⇒⇒ desaceleradesaceleraçção do electrãoão do electrão

⇒⇒ emissão de um fotão com energia emissão de um fotão com energia de Raios Xde Raios X

Energia do fotãoEnergia do fotão = = EcEc((antesantes) ) -- EcEc((depoisdepois)) da da colisãocolisão

•• Os electrões são desacelerados numa sOs electrões são desacelerados numa séérie de rie de colisões colisões

⇒⇒ o abaixamento da o abaixamento da EcEc resultante, varia de colisão resultante, varia de colisão para colisão para colisão ⇒⇒ Energia dos fotões de Raios X varia Energia dos fotões de Raios X varia continuamente num grande intervalocontinuamente num grande intervalo


•• O mO mááximo de energia do fotão emitidoximo de energia do fotão emitido ⇒⇒

desaceleradesaceleraçção ão instântaneainstântanea do electrão para a do electrão para a EcEczero numa zero numa úúnica colisão:nica colisão:

hhνν00 = = λλcc//λλ00 = = VVee (Lei de (Lei de DuaneDuane--HuntHunt))

νν00 ⇒⇒ frequência mfrequência mááxima da radiaxima da radiaçção, que pode ão, que pode ser produzida pela voltagem ser produzida pela voltagem VV

λλ00 ⇒⇒ comprimento de onda limite da radiacomprimento de onda limite da radiaççãoão

VVee ⇒⇒ EcEc de todos os electrões do feixede todos os electrões do feixe

λλ0 0 = 12,398/= 12,398/VV

λλ0 0 em em AngstromsAngstroms (1(1ÅÅ = 0,1 = 0,1 nmnm = 10= 10--1010 m)m)

VV em volts (em volts (VV) )


Linhas caracterLinhas caracteríísticas do espectro sticas do espectro resultantes do feixe de electrõesresultantes do feixe de electrões

•• Bombardeamento do Mo Bombardeamento do Mo ⇒⇒ linhas de emissão linhas de emissão intensasintensas

a a 0,630,63 e e 0,710,71 ÅÅ ((Fig. 3Fig. 3) )

e a e a 44 e e 66 ÅÅ (linhas (linhas não representadas)não representadas)

•• Comportamento tComportamento tíípico de elementos com npico de elementos com núúmero mero atatóómico mico > que 23> que 23

⇒⇒ O espectro de Raios X O espectro de Raios X éé constituconstituíído por duas sdo por duas sééries ries de linhas (sde linhas (séérie rie KK e e LL))

•• Elementos com nElementos com núúmero atmero atóómico mico < que 23< que 23

⇒⇒ sséérie rie KK


Tabela 1 Tabela 1 -- Linhas de emissão mais intensas para alguns Linhas de emissão mais intensas para alguns elementos mais vulgares(elementos mais vulgares(λλ em em ÅÅ).).


•• Fontes de RadiaFontes de Radiaççãoão

RadiaRadiaçção X proveniente do decaimento ão X proveniente do decaimento radioactivo radioactivo ⇒⇒ Raios GamaRaios Gama

Captura electrCaptura electróónica ou Captura Knica ou Captura K

Processo que envolve a captura de Processo que envolve a captura de electrões do tipo K pelo nelectrões do tipo K pelo núúcleo, com a cleo, com a formaformaçção de um elemento com o não de um elemento com o nºº atatóómico mico mais baixomais baixo

5555Fe Fe →→ 5555MnMn + + hhνν ((KKαα ≈≈ 2,1 2,1 ÅÅ))


Tabela 2 Tabela 2 -- Fontes Fontes radioisotradioisotóópicaspicas mais comuns para a mais comuns para a Espectroscopia de Raios X.Espectroscopia de Raios X.


3. Absor3. Absorçção de Raios Xão de Raios X•• A intensidade de um feixe de Raios X ao A intensidade de um feixe de Raios X ao

atravessar um material diminui em atravessar um material diminui em consequência da consequência da absorabsorççãoão e da e da dispersãodispersão

•• λλ dos picos dos picos éécaractercaracteríísticossticos do elemento do elemento e independente do seu e independente do seu estado questado quíímicomico

Fig. 4 Fig. 4 -- Espectro de absorEspectro de absorçção de Raios X para o Pb e a Ag.ão de Raios X para o Pb e a Ag.


•• Processo de absorProcesso de absorççãoãoA absorA absorçção de um fotão de raios Xão de um fotão de raios X

⇒⇒ injecinjecçção de um dos electrões internos do ão de um dos electrões internos do áátomo tomo ⇒⇒ produproduçção de um ião excitadoão de um ião excitado

⇒⇒ Energia Energia hhνν da radiada radiaççãoão éé repartida entre a repartida entre a Energia cinEnergia cinééticatica do electrãodo electrão ((fotoelectrãofotoelectrão) e a ) e a Energia potencial do ião excitadoEnergia potencial do ião excitado

⇒⇒ AbsorAbsorçção de radiaão de radiaçção ocorre quando Energia ão ocorre quando Energia do fotão do fotão éé exactamente igual exactamente igual àà energia energia necessnecessáária para remover um electrão do ria para remover um electrão do áátomo tomo para a sua periferia para a sua periferia ⇒⇒ Energia cinEnergia cinéética do tica do electrão injectado electrão injectado ≈≈ 0 0


•• Coeficiente de absorCoeficiente de absorççãoãoLei de Lei de BeerBeer

lnln PP00//P P = = µµxx

PP e e PP00: potência (intensidade) do feixe transmitido e : potência (intensidade) do feixe transmitido e do feixe incidente; do feixe incidente;

µµ:coeficiente de absor:coeficiente de absorçção linear (depende do ão linear (depende do elemento e do nelemento e do núúmero de mero de áátomos no percurso do tomos no percurso do feixe);feixe);

xx: espessura da amostra em cm.: espessura da amostra em cm.

lnln PP00//P P = = µµMMρρxxρρ: densidade da amostra: densidade da amostra

µµMM: coeficiente de absor: coeficiente de absorçção ão mmáássicossico em cmem cm22gg--1 1

(independente do estado f(independente do estado fíísico e qusico e quíímico do mico do elemento).elemento).


4. Componentes4. Componentes

4.1 4.1 -- Fontes de Raios XFontes de Raios X

•• Tubos de Raios XTubos de Raios X

•• RadioisRadioisóótopostopos

•• Fontes de Fluorescência Fontes de Fluorescência SecundSecundááriaria

Fig. 5 Fig. 5 -- Esquema de um tubo de Esquema de um tubo de Raios X.Raios X.


4.2 4.2 -- Filtros/Filtros/MonocromadoresMonocromadores para feixes para feixes de Raios Xde Raios X

•• ObtenObtençção de radiaão de radiaçção monocromão monocromááticatica

Fig. 6 Fig. 6 -- UtilizaUtilizaçção de um filtro para a produão de um filtro para a produçção de radiaão de radiaçção monocromão monocromááticatica..


4.3 4.3 -- EspectrEspectróómetro de Raios Xmetro de Raios X

Fig. 7 Fig. 7 -- Componentes de Componentes de um espectrum espectróómetro para metro para ananáálise por fluorescência lise por fluorescência de Raios X. de Raios X.


4.4 4.4 -- Detectores de Raios XDetectores de Raios X

•• Convertem a energia radiante em sinais Convertem a energia radiante em sinais elelééctricosctricos

⇒⇒ FotocontadoresFotocontadores

⇒⇒ Contadores de cintilaContadores de cintilaççõesões

⇒⇒ Detectores de ionizaDetectores de ionizaçção gasosaão gasosa

⇒⇒ SemicondutoresSemicondutores


FotocontadoresFotocontadores ⇐⇐

Pulso de energia Pulso de energia ⇔⇔ QuantumQuantum de radiade radiaçção ão ééabsorvido pelo absorvido pelo fotosensorfotosensor e contadoe contado

A potência/intensidade do feixe de radiaA potência/intensidade do feixe de radiaçção ão éé registado digitalmente em termos de registado digitalmente em termos de nnúúmero de contagens por unidade de mero de contagens por unidade de tempotempo

VantagemVantagem: necessita de fontes de radia: necessita de fontes de radiaçção ão de baixa intensidadede baixa intensidade


Contadores de cintilaContadores de cintilaçções ões ⇐⇐

Fig. 8 Fig. 8 -- Esquema de um contador de CintilaEsquema de um contador de Cintilaçções.ões.

•• Os Os flashsflashs de luzde luz (10(10--8 8 s) produzidos no cristal de cintilas) produzidos no cristal de cintilaçção são ão são transmitidos ao transmitidos ao fotocfotocáátodotodo do tubo do tubo fotomultiplicadorfotomultiplicador e e convertidos em impulsos elconvertidos em impulsos elééctricos que podem ser amplificados e ctricos que podem ser amplificados e contadoscontados•• O nO nºº de fotões produzidos em cada de fotões produzidos em cada flashflash éé ≈≈ proporcional proporcional ààenergia da radiaenergia da radiaçção que chega ao ão que chega ao fotocfotocáátodotodo


Detectores de ionizaDetectores de ionizaçção gasosa ão gasosa ⇐⇐•• IonizaIonizaçção de um gão de um gáás inerte (s inerte (e. g. e. g. áárgon,rgon, xxéénon ou non ou kriptonkripton) )

por passagem de Raios X por passagem de Raios X ⇒⇒ alteraalteraçção da condutividadeão da condutividade

•• Os iões podem ser acelerados para aumentar o valor do sinalOs iões podem ser acelerados para aumentar o valor do sinal

⇒⇒ Câmaras de ionizaCâmaras de ionizaççãoão⇒⇒ Contador proporcional Contador proporcional (corrente (corrente ∝∝ àà energia dos fotões)energia dos fotões)

⇒⇒ Contador Contador GeigerGeiger (satura(saturaçção (V elevada) ão (V elevada) -- os impulsos os impulsos são independentes da energia do fotão, a intensidade da são independentes da energia do fotão, a intensidade da radiaradiaçção ão éé determinada pelo ndeterminada pelo nºº de pulsos contados na de pulsos contados na unidade de tempo) unidade de tempo)

Fig. 9 Fig. 9 -- Vista em corte de Vista em corte de

um detector de ionizaum detector de ionizaçção.ão.


Fig. 10 Fig. 10 -- AmplificaAmplificaçção do sinal para os vão do sinal para os váários tipos de detectores de rios tipos de detectores de ionizaionizaçção.ão.


SemicondutoresSemicondutores⇒⇒ O tamanho do pulso O tamanho do pulso éé directamente proporcional directamente proporcional àà energia energia

dos fotões absorvidosdos fotões absorvidos

⇒⇒ PrincPrincíípio de funcionamento das bandas de condupio de funcionamento das bandas de conduçção dos ão dos semicondutores (transisemicondutores (transiçções pões p--n)n)

⇒⇒ A radiaA radiaçção incidente ioniza o material do detector, por efeito ão incidente ioniza o material do detector, por efeito fotoelfotoelééctrico, e o ctrico, e o fotoelectrãofotoelectrão de elevada energia vai perder a de elevada energia vai perder a sua energia energia cinsua energia energia cinéética promovendo os electrões (vtica promovendo os electrões (váários rios milhares milhares ……) para a banda de condu) para a banda de conduçção do silão do silíício. cio.

Fig.Fig. 11 11 -- Detector Si(Li) (Detector Si(Li) (secsecçção verticalão vertical) para Raios X.) para Raios X.


5. 5. FluorescênciaFluorescência de de RaiosRaios X (X (XRF XRF ))•• MMéétodotodo de de emissãoemissão

•• AnAnááliselise elementarelementar quantitativaquantitativa e e semiquantitativasemiquantitativa

5.1 5.1 -- Tipos de equipamentosTipos de equipamentos

⇒⇒ Comprimento de onda dispersivoComprimento de onda dispersivo

⇒⇒ Energia dispersivaEnergia dispersiva

⇒⇒ Não dispersivaNão dispersiva


Comprimento de onda dispersivo Comprimento de onda dispersivo ⇐⇐

•• Fonte Fonte ⇒⇒ Tubo de Raios XTubo de Raios X

•• Tipo sequencial (ou de Canal Tipo sequencial (ou de Canal ÚÚnico) ou nico) ou simultâneo (simultâneo (MultiCanaisMultiCanais))

Principal diferenPrincipal diferençça reside no a reside no nnúúmero de elementos mero de elementos detectados quantitativamentedetectados quantitativamente

Amostras metAmostras metáálicas, licas, ssóólidos pulverizados, filmes, lidos pulverizados, filmes, llííquidos puros ou soluquidos puros ou soluççõesões

Custo Custo > > 55000 euros55000 euros ((CUCU))

>>140000 euros140000 euros ((MCMC))


MulticanaisMulticanais

•• permite a detecpermite a detecçção e a determinaão e a determinaçção ão simultânea simultânea de mais de 24 elementos em poucos minutosde mais de 24 elementos em poucos minutos

•• cada detector possui o seu prcada detector possui o seu próóprio amplificador, prio amplificador, selector de altura de pulso, escala, e contador ou selector de altura de pulso, escala, e contador ou integradorintegrador

•• computador controla toda a instrumentacomputador controla toda a instrumentaçção, ão, processa os dados e analisa os resultadosprocessa os dados e analisa os resultados

•• aplicaaplicaçções ões ⇒⇒ industria do aindustria do açço e outras ligas, colas, o e outras ligas, colas, lamas e produtos petrollamas e produtos petrolííferosferos


Energia dispersiva Energia dispersiva ⇐⇐

•• Fonte policromFonte policromáática:tica:tubo de raios X (tubo de raios X (aa), ), substancia radioactiva (substancia radioactiva (bb).).

•• Porta amostrasPorta amostras

•• DetectorDetector ((semicondutorsemicondutor))•• Amplificador/AnalisadorAmplificador/Analisador

•• Não têm colimadores nem Não têm colimadores nem cristal cristal difractantedifractante

•• Mais simples/mais baratosMais simples/mais baratos

•• Fonte policromFonte policromáática mais fracatica mais fraca

•• Causa menos dano na amostraCausa menos dano na amostra•• Principal desvantagem:Principal desvantagem: baixa baixa

resoluresoluçção para comprimentos ão para comprimentos de onda elevados (> 1de onda elevados (> 1ÅÅ)) Fig. 12 Fig. 12 -- EspectrEspectróómetro de metro de XRF XRF de de

energia dispersiva. energia dispersiva.


Não dispersivo Não dispersivo ⇐⇐•• DeterminaDeterminaçção de enxofre e chumbo nas gasolinasão de enxofre e chumbo nas gasolinas

•• AnAnáálise de lise de SS ⇒⇒ Amostra irradiada por um feixe de Amostra irradiada por um feixe de Raios X produzidos por Raios X produzidos por 5555Fe Fe ⇒⇒ Linha de Linha de SS a 5,4 a 5,4 ÅÅ

Fig. 13 Fig. 13 -- EspectrEspectróómetro de metro de XRFXRF não dispersivo.não dispersivo.


5.2 5.2 -- AnAnáálise Qualitativa e lise Qualitativa e SemiqualitativaSemiqualitativapor por XRFXRF•• Amostra sujeita a irradiaAmostra sujeita a irradiaçção por um tubo de Raios X ão por um tubo de Raios X

•• A identificaA identificaçção dos picos ão dos picos éé feita por comparafeita por comparaçção ão com os valores tabelados das linhas de emissão dos com os valores tabelados das linhas de emissão dos elementos.

Fig. 14 Fig. 14 -- Espectro de Espectro de XRFXRF obtido num espectrobtido num espectróómetro de metro de λλ dispersivo. dispersivo.

elementos.


Fig. 15 Fig. 15 -- Espectro de uma amostra de Fe obtido num espectrEspectro de uma amostra de Fe obtido num espectróómetro de metro de energiaenergiadispersiva (dispersiva (keVkeV). ).

•• A abcissa A abcissa éé geralmente calibrada em ngeralmente calibrada em nºº de canais de canais ou em energia.ou em energia.


5.3 5.3 -- Vantagens e desvantagens dos Vantagens e desvantagens dos mméétodos de todos de XRFXRF

•• VantagensVantagens

espectros simples e fespectros simples e fááceis de interpretarceis de interpretar

não destrutivos (não destrutivos (e. g.e. g. pinturas, jpinturas, jóóias, arqueologia, ias, arqueologia, moedas e outros objectos de elevado valormoedas e outros objectos de elevado valor))

estudo de amostras com caracterestudo de amostras com caracteríísticas diversas (sticas diversas (e. g.e. g.ananáálise de Pb e Br em gasolinas e Ca, Ba e Zn em lise de Pb e Br em gasolinas e Ca, Ba e Zn em óóleos lubrificantesleos lubrificantes))

ananáálise rlise ráápida e completapida e completa

elevada exactidão e precisão (elevada exactidão e precisão (≥≥ outros moutros méétodos)todos)


•• DesvantagensDesvantagens

menor sensibilidade que os mmenor sensibilidade que os méétodos todos óópticos pticos (>[(>[ppmppm], ], concentraconcentraçção adequada 0,01ão adequada 0,01--100%100%))

não aplicnão aplicáável a elementos leves (vel a elementos leves (dificuldades de dificuldades de detecdetecçção de elementos de não de elementos de nºº atatóómico < 23mico < 23) ) (Equipamentos comerciais (Equipamentos comerciais ⇒⇒ B(B(55), C(), C(66), O(), O(88))))

elevado custo (elevado custo (50005000 -- 150000150000 euroseuros) )


6. Difrac6. Difracçção de Raios X (ão de Raios X (XRDXRD))•• MMéétodo de absortodo de absorççãoão

parâmetro analparâmetro analíítico tico ⇒⇒ absorabsorçção da linha ou banda ão da linha ou banda de Raios Xde Raios X

menor campo de aplicamenor campo de aplicaçção que os mão que os méétodos todos óópticos pticos de absorde absorçção tradicionaisão tradicionais

mais limitado que mais limitado que XRFXRF

aplicaplicáável a amostras cujo efeito de matriz seja vel a amostras cujo efeito de matriz seja mmíínimo e a elementos pesados (nimo e a elementos pesados (e. g.e. g. Pb nas Pb nas gasolinas)gasolinas)

•• Descoberto em 1912 por Max Descoberto em 1912 por Max vonvonLaueLaue


•• Importância industrial e cientImportância industrial e cientííficaficapropriedades fpropriedades fíísicas de metais, polsicas de metais, políímeros e ligasmeros e ligas

arranjo espacial e determinaarranjo espacial e determinaçção das distâncias ão das distâncias interatinteratóómicasmicas

determinadeterminaçção das estruturas de ão das estruturas de esteresteróóidesides, vitaminas, , vitaminas, antibiantibióóticos, outros compostosticos, outros compostos ((e. g.e. g. orgânicos, orgânicos, inorgânicos e inorgânicos e organometorganometáálicoslicos))

úúnico mnico méétodo analtodo analíítico capaz de fornecer informatico capaz de fornecer informaçção ão qualitativa e quantitativa sobre os compostos qualitativa e quantitativa sobre os compostos presentes numa amostrapresentes numa amostra ((e. g.e. g. mméétodo de ptodo de póós s ⇒⇒composicãocomposicão % de uma mistura s% de uma mistura sóólida de lida de KBrKBr e e NaClNaClvs.vs. outros moutros méétodos todos ⇒⇒ composicomposiçção % de Kão % de K++, Na, Na++, Br, Br--

e Cle Cl--))


•• PreparaPreparaçção da amostraão da amostraananáálise composicionallise composicional ⇒⇒ mméétodo de ptodo de póóss ou ou de de DebyeDebye--ScherrerScherrer (amostra (amostra éé momoíída de forma a que da de forma a que quando o feixe de Raios X atravesse a amostra, um quando o feixe de Raios X atravesse a amostra, um nnúúmero significativo de partmero significativo de partíículas esteja orientada culas esteja orientada de forma a cumprir a de forma a cumprir a Lei de Lei de BraggBragg para as reflexões para as reflexões resultantes de todas as possresultantes de todas as possííveis distâncias veis distâncias interplanaresinterplanares))

amostras podem ser analisadas na forma de filme amostras podem ser analisadas na forma de filme ou misturadas com um aglomerante não cristalino e ou misturadas com um aglomerante não cristalino e moldados na forma adequadamoldados na forma adequada

ananáálise estruturallise estrutural ⇒⇒ monocristalmonocristal sem defeitos sem defeitos

amostra montada num tubo capilar, selado sob amostra montada num tubo capilar, selado sob NN22, , Ar Ar ou ou vváácuocuo


•• DifractDifractóómetrosmetros automautomááticosticos

Fig. 16 Fig. 16 -- EspectrEspectróómetro para difracmetro para difracçção de Raios X ão de Raios X (an(anáálise estrutural).lise estrutural).


•• O padrão de difracO padrão de difracçção ão éé obtido por varrimento automobtido por varrimento automááticotico

•• O detector roda a uma velocidade 2 O detector roda a uma velocidade 2 xsxs superior superior àà velocidade velocidade do cristaldo cristal

•• RecorreRecorre--se a programas matemse a programas matemááticos para determinar, a ticos para determinar, a partir dos dados experimentais, as energias e comprimentos partir dos dados experimentais, as energias e comprimentos de ligade ligaçção e para traão e para traççar a estrutura do compostoar a estrutura do composto

Fig.17Fig.17--Diagrama molecular Diagrama molecular do catião do composto do catião do composto [[RuRu((ηη55--CC55HH55)()(dppedppe)()(pp--NNCC(CC(H)H)C(C(H)H)CC66HH44NNOO22)] )] [PF[PF66]. ].

ORTEP


Cátia Ornelas et. al. Resultados não publicados


•• DifractDifractóómetrometro de de ppóóss--DebyeDebye--ScherrerScherrer

Fig.18 Fig.18 -- Esquema de uma câmara de pEsquema de uma câmara de póós (a); (b) filme fotogrs (a); (b) filme fotográáfico depois fico depois da revelada revelaçção. D2, D1 e T são as posião. D2, D1 e T são as posiçções do filme na câmara.ões do filme na câmara.

•• Medindo a intensidade das linhas de difracMedindo a intensidade das linhas de difracçção e comparando ão e comparando com os padrões tabelados podecom os padrões tabelados pode--se fazer uma anse fazer uma anáálise lise quantitativa das misturas cristalinasquantitativa das misturas cristalinas


7. Bibliografia7. Bibliografia[1] [1] -- D. A. D. A. SkoogSkoog e J. J. e J. J. LearyLeary, , PrinciplesPrinciples ofof Instrumental Instrumental analysisanalysis, 4th , 4th

Ed., Ed., SaudersSauders CollegeCollege PublishingPublishing, 1992., 1992.

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FigurasFiguras: 2: 2--7, 97, 9--16, 18 Ref. [1]; 8, Ref. [4]; 17, J. M. C. Rodrigues, Tese 16, 18 Ref. [1]; 8, Ref. [4]; 17, J. M. C. Rodrigues, Tese de Doutoramento, FCUL, Lisboa, 1999.de Doutoramento, FCUL, Lisboa, 1999.


88--Locais na redeLocais na rede• http://wwwhttp://www--structure.llnl.gov/Xray/101index.htmlstructure.llnl.gov/Xray/101index.html (imagem de abertura) (imagem de abertura)

•• http://http://www.noah.orgwww.noah.org//sciencescience//xx--rayray// (como construir uma m(como construir uma mááquina de raios Xquina de raios X

em casa...)em casa...)

•• http://http://www.ccdc.cam.ac.ukwww.ccdc.cam.ac.uk// (Cambridge (Cambridge CrystallographicCrystallographic Data Centre)Data Centre)

•• http://http://wwwwww--structure.llnl.govstructure.llnl.gov//XrayXray/101index.html/101index.html ((tutorialtutorial) )

•• http://www.matter.org.uk/diffraction/http://www.matter.org.uk/diffraction/ ((tutorialtutorial) )

http://www-structure.llnl.gov/Xray/101index.html

http://www-structure.llnl.gov/Xray/101index.html

http://www.noah.org/science/x-ray/

http://www.ccdc.cam.ac.uk/

http://www.matter.org.uk/diffraction/


99-- PrPréémios Nobelmios Nobel•1901 - W. C. Roentgen in Physics for the discovery of x-rays. •1914 - M. von Laue in Physics for x-ray diffraction from crystals. •1915 - W. H. Bragg and W. L. Bragg in Physics for crystal structure derived from x-ray diffraction. •1917 - C. G. Barkla in Physics for characteristic radiation of elements. •1924 - K. M. G. Siegbahn in Physics for x-ray spectroscopy. •1927 - A. H. Compton in Physics for scattering of x-rays by electrons. •1936 - P. Debye in Chemistry for diffraction of x-rays and electrons in gases. •1962 - M. Perutz and J. Kendrew in Chemistry for the structure of hemoglobin. •1962 - J. Watson, M. Wilkins, and F. Crick in Medicine for the structure of DNA. •1979 - A. McLeod Cormack and G. Newbold Hounsfield in Medicine for computed axial tomography. •1981 - K. M. Siegbahn in Physics for high resolution electron spectroscopy. •1985 - H. Hauptman and J. Karle in Chemistry for direct methods to determine x-ray structures. •1988 - J. Deisenhofer, R. Huber, and H. Michel in Chemistry for the structures ofproteins that are crucial to photosynthesis.Ref. http://Ref. http://xray.uu.sexray.uu.se//hypertexthypertext//nobelprize.htmlnobelprize.html


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