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물의 X- 선 결정학은 무엇입니까?

X- 선 결정학은 결정에서 원자의 배열을 결정하는 데 사용되는 기술입니다. 그것은 결정에서 X- 레이를 빛나고 회절 광선의 패턴을 관찰함으로써 작동합니다. 이 패턴을 사용하여 결정의 3 차원 구조를 재구성 할 수 있습니다.

그러나 물은 전통적인 의미에서 결정을 형성하지 않습니다. 실온에서 액체로 존재하며 매우 저온 (0 ° C 미만)과 같은 매우 특정한 조건에서 결정을 형성합니다. 이것은 물의 고품질 X- 선 회절 패턴을 얻는 것이 매우 어렵습니다.

이러한 과제에도 불구하고 X- 선 결정학을 사용하여 물의 구조를 연구하려는 시도가있었습니다.

* 얼음 : X- 선 결정학은 얼음의 구조를 연구하기 위해 광범위하게 사용되었으며, 이는 단단한 형태의 물입니다. 이것은 얼음 격자에서 물 분자의 배열에 대한 귀중한 정보를 얻었습니다.

* 고압 얼음 : 고압 하에서, 물은 고압 반점으로 알려진 여러 가지 결정상을 형성 할 수 있습니다. X- 선 결정학은 이러한 고압 ICE의 구조를 연구하는 데 사용되었습니다.

* 결정의 물 분자 : 때때로, 물 분자는 다른 화합물의 결정 격자에 통합 될 수있다. X- 선 결정학을 사용하여 결정 내에서 이들 물 분자의 위치를 ​​결정할 수있다.

물에 대한 X- 선 결정학의 도전 :

* 무질서한 구조 : 액체 물은 고도로 무질서하며 결정과 같은 규칙적이고 반복되는 구조가 없습니다. 이것은 명확한 회절 패턴을 얻기가 어렵습니다.

* 저밀도 : 물은 밀도가 상대적으로 낮으므로 X- 선 회절을 위해 충분히 큰 결정을 생성하기가 어렵습니다.

* 수소 결합 : 물 분자 사이의 강한 수소 결합은 안정적인 결정을 생성하기가 어렵습니다.

대안 기술 :

이러한 과제로 인해 다른 기술은 다음과 같은 물 구조를 연구하는 데 더 일반적으로 사용됩니다.

* 중성자 산란 : 중성자는 X- 선보다 수소 원자에 더 민감하여 물 구조를 연구하는 데 유용한 도구가됩니다.

* 분자 역학 시뮬레이션 : 이 시뮬레이션은 물 분자의 거동을 모델링하고 물 구조에 대한 통찰력을 제공하는 데 사용될 수 있습니다.

전반적으로, X- 선 결정학은 물의 구조를 연구 할 때 한계가 있지만, 결정에서 얼음 및 물 분자의 구조에 대한 통찰력을 제공하는 데 사용되었습니다. 다른 기술은 액체 물의 구조를 연구하는 데 더 일반적으로 사용됩니다.

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