difracion de rayos x

TÉCNICAS DE
CARACTERIZACIÓN DE SÓLIDOS
Técnicas de Rayos X- XRD

Máster Universitario en Gestión Medioambiental de la Empresa
Universidad de San Jorge, Noviembre 2010

Elvira Aylón Marquina
Instituto de Carboquímica, CSIC

Técnicas de caracterización de sólidos. Técnicas de rayos X

1. INTRODUCCIÓN
NTRODUCCIÓ
2. DIFRACCIÓN DE RAYOS X
DIFRACCIÓ
- Fundamentos
- Instrumentación
-Registro de datos
- Muestras
- Ejemplo de aplicación
- Seguridad

Técnicas de caracterización de sólidos. Técnicas de rayos X

Introducción

Introducción

Estructura de los sólidos
Técnicas de Rayos X

Caracterización de la estructura de la materia
Caracterizació

¿Por qué es importante el conocimiento de la estructura de la materia?
qué

Estructura

Propiedades

Elconocimiento de las propiedades en relación con la estructura
permitirá diseñar materiales con propiedades predeterminadas

Técnicas de caracterización de sólidos. Técnicas de rayos X

Técnicas de caracterización de sólidos. Técnicas de rayos X

1

Introducción

Sólidos cristalinos

Introducción

Sólidos cristalinos

El estado cristalino de la materia es el
de mayor orden, es decir,donde las
correlaciones internas son mayores y a
mayor rango de distancias. Por ello sus
propiedades son anisotrópicas y
discontínuas.

Sin embargo, la materia no es totalmente ordenada o desordenada (cristalina o no
cristalina) y nos podemos encontrar con toda una degradación continua del orden
(grados de cristalinidad) en los materiales, que nos lleva desde los perfectamente
ordenados(cristalinos) hasta los completamente desordenados (amorfos).

La denominada estructura cristalina
está caracterizada microscópicamente
por la agrupación de iones, átomos o
moléculas según un modelo de
repetición periódica .

Técnicas de caracterización de sólidos. Técnicas de rayos X

Material amorfo
Vidrio

Material cristalino
Cuarzo

Técnicas de caracterización de sólidos. Técnicasde rayos X

Introducción

¿Cómo estudiar la estructura de los cristales?
Interacción radiación-materia
sin intercambio
de energía

con intercambio
de energía

Interacción elástica:

Interacción inelástica:

Reflexión, refracción, dispersión, difracción, …

Absorción, emisión, fluorescencia,…

Los espaciados en
redes cristalinas son
del orden de 1 angstrom

La radiaciónelectromagnética adecuada es aquella cuya longitud de onda sea del
mismo orden que los espaciados en las redes cristalinas

1. INTRODUCCIÓN
NTRODUCCIÓ
2. DIFRACCIÓN DE RAYOS X
DIFRACCIÓ
- Fundamentos
- Instrumentación
- Registro de datos
- Muestras
- Ejemplo de aplicación
- Seguridad

Rayos X
Técnicas de caracterización de sólidos. Técnicas de rayos X

Técnicas de caracterización desólidos. Técnicas de rayos X

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Fundamentos

Fundamentos

Rayos X: Radiación electromagnética de longitud de onda corta producida por la
desaceleración de electrones de elevada energía o por transiciones electrónicas que
implican electrones de los orbitales internos de los átomos.

Breve historia de los Rayos X:
•1895: Wilhelm Conrad Röntgen descubrió
accidentalmente los rayos X alobservar

Intervalo de longitudes de onda: 10-8 m - 10-12 m

emanaciones del ánodo de un tubo de rayos
catódicos.
• 1912: Max von Laue descubrió la difracción
que sufría un haz de rayos X al pasar a través
de un cristal.
• Meses mas tarde Sir William Henry Bragg
y Sir William Lawrence Bragg enunciaron la
conocida Ley de Bragg.

Técnicas de caracterización de sólidos. Técnicas de rayosX

Técnicas de caracterización de sólidos. Técnicas de rayos X

Fundamentos

Generación de Rayos X:

Fundamentos

Generación de Rayos X:

- Desaceleración de e- de elevada energía
- Transiciones electrónicas de e- internos

– Bombardeo de un blanco metálico
con un haz de e- de elevada energía.

Otros:
- Exposición de una sustancia a un haz primario de rayos X con el objetivo...