آیا می دانستید که XRD اثر انگشت ماده هست؟ یعنی دو ماده مختلف نمی توانید پیدا کنید که XRD یکسان داشته باشند. کمی بیشتر توضیح میدهم چون قرار هست در این مقاله به معرفی XRD بپردازیم.
XRD مخفف عبارت X-ray diffraction pattern هست. در زبان فارسی این عبارت را “الگوی پراش اشعه ایکس” ترجمه کردن. وقتی از ماده تست XRD گرفته می شود، در واقع اشعه x به ماده تابانده می شود و یک نمودار بدست می آید. این نمودار، واکنشی هست که ماده نسبت به پرتوی تابیده شده از خود نشان می دهد که الان قرار نیست به مبحث چگونگی به وجود آمدن این نمودار بپردازیم.
معرفی XRD و تشابه با اثر انگشت
نکته ای که در اینجا برای ما مهم هست، یکتا بودن این نمودار هست یعنی هیچ دو ماده‌ی متفاوتی وجود ندارد که XRD یکسان داشته باشند دقیقا مثل اثر انگشت انسان ها که هیچ دو انسانی، اثر انگشت یکسان ندارند.
امروز در وب سایت یونیکا یک فیلم درباره‌ی معرفی الگوی پراش اشعه ایکس (XRD Pattern) براتون آماده کردیم. مهم ترین نکته در این آموزش که باید به آن توجه داشته باشید این است که برای موادی با ترکیب شیمیایی یکسان، الگوی پراش اشعه ایکس می تواند متفاوت باشد. در این فیلم آموزشی مثالی از ماده‌ی SiO2 آورده شده است و به وضوح نشان داده شده که فازهای مختلف این ترکیب شیمیایی (شیشه، کوارتز و کریستوبالایت) الگوی پراش کاملا متفاوتی دارند.
متن فیلم آموزش معرفی XRD
امروز در وبسایت یونیکا می خواهیم کمی درباره‌ی الگوی پراش اشعه ایکس صحبت کنیم. همونطور که می دونیم، هر فازی الگوی پراش منحصر به فرد خودش رو داره. توی این جمله ای که گفتم به دو کلمه دقت کنید (1-هر فاز 2- منحصر به فرد). بزارید یک مثال بزنم. به ماده‌ی Sio2 دقت کنید، ترکیب شیمیایی SiO2 می تونه به صورت سه فاز مختلف وجود داشته باشه. ترکیب شیمیایی هر سه فاز یکسان هست ولی نحوه‌ی چیده شدن اتم ها در هر فاز متفاوت هست. این سه فاز عبارتند از شیشه (Glass)، کوارتز (Quartz) و کریستوبالایت (Cristobalite).
تفاوت در نحوه‌ی چیده شدن اتم‌ها
وقتی نحوه‌ی چیده شدن اتم ها فرق بکنه، الگوی پراش هم برای هر فاز، متفاوت با فاز دیگه میشه. اگر الگوی پراش شیشه رو رسم کنیم به شکل یک تپه در میاد. چون اتم های Si و O بدون نظم خاصی کنار هم چیده شدن و اصطلاحا می گیم ماده آمورف یا بی شکل هست. برای ماده های آمورف هیچ پیکی (Peak) در الگوی پراش ایجاد نمیشه.
اگر به الگوی پراش کوارتز نگاه کنیم می‌بینیم که با الگوی پراش شیشه کاملا متفاوت هست. چون اتم های Si و O با نظم خاصی کنار هم چیده شدن و در این حالت Unit Cell داریم، این نظم خاص باعث میشه که پیک ها درون الگوی پراش ظاهر بشه.
اگر الگوی پراش کریستوبالایت رو هم نگاه کنیم باز هم یک سری قله می بینیم چون در این مورد هم اتم های تشکیل دهنده، منظم کنار هم چیده شدن ولی مکان پیک ها و ارتفاعشون، کاملا با ماده کوارتز متفاوت هست. در شکل هم به وضوح میشه این مورد رو دید. پس برای این سه فاز که ترکیب شیمیایی یکسانی داشتن، الگوی پراش کاملا متفاوت بود چون الگوی پراش برای هر فاز یکتاست و مثل ار انگشت اون فاز می مونه.
