Identifikasi fase bahan kristal diperuntukan untuk mendapatkan informasi terkait dimensi unit sel. Cara untuk mengetahui dengan menggunakan dua cara yaitu analisis destruktif maupun non destruktif. Nah, pengujian destruktif terbilang mudah dilakukan namun membutuhkan lebih banyak sampel percobaan. Apabila Anda tidak ingin membuat banyak benda uji, cara analisis non destruktif menjadi pilihan. Salah satunya analisis non destruktif dengan menggunakan X-RAY Diffraction.
Bagaimana sebenarnya cara analisis ini serta bagaimana kelebihannya jika dibandingkan teknik analisis lainnya?
Apa itu X-Ray Diffraction (XRD)?
X-ray diffraction adalah teknik analisis cepat yang digunakan untuk identifikasi fasa bahan kristal yang dapat memberikan informasi tentang dimensi satuan sel. Bahan yang dianalisis akan ditumbuk hasil, kemudian di homogenisasi dan pada akhirnya telah menentukan komposisi curah rata-rata.
X-ray diffraction didasarkan pada interferensi konstruktif antara sinar X monokromatik dan sampel kristal. Sinar X dihasilkan dari tabung sinar katoda, yang disaring untuk menghasilkan radiasi monokromatik, kolimasi menjadi plat hingga diarahkan pada sampel.
Interaksi sinar datang dengan sampel menghasilkan interferensi konstruktif apabila memenuhi kondisi Hukum Bragg.
Hukum Bragg menentukan panjang gelombang radiasi elektromagnetik dengan sudut difraksi dan jarak kisi dalam sampel kristal. Sinar X yang terdifraksi kemudian terdeteksi, diproses, dan dikalkulasi. Dengan memindai sampel dengan rentang sudut 2θ, semua kemungkinan arah diraksi kisi harus tercapai lantaran orientasi acak dari bahan bubuk.
Manfaat/Aplikasi dari X-Ray Diffraction
X-ray diffraction banyak digunakan untuk mengidentifikasi bahan kristal seperti mineral maupun senyawa anorganik. Penentuan padatan yang tidak diketahui penting untuk studi geologi, sampai dengan ilmu lingkungan.
Pengaplikasian lain dari x-ray diffraction adalah
Karakterisasi material kristal
Identifikasi mineral berbutir halus tanah lia lapisan campuran yang sulit dilihat kasat mata
Menentukan dimensi unit sel
Pengukuran kemurnian sampel
X-ray diffraction dengan menggunakan teknik khusus dapat digunakan untuk:
Menentukan struktur kristal menggunakan penghalusan Rietveld
Menentukan jumlah modal mineral
Mengkarakterisasi sampel film tipis dengan menentukan ketidaksesuaian kisi antara film dan substrat untuk menyimpulkan tegangan dan regangan
Menentukan kerapatan dislokasi dan kualitas film dengan pengukuran kurva goyang
Mengukur superlattices dalam struktur epitaksi berlapis-lapis
Menentukan ketebalan, kekasaran dan kepadatan film dengan pengukur reflektifitas sinar x
Melakukan pengukuran tekstur seperti orientasi butiran dalam sampel polikristalin
Kelebihan X-Ray Diffraction
Keunggulan yang dimiliki dari teknik analisis x-ray diffraction antara lain
Teknik ampuh dan cepat untuk mengidentifikasi mineral yang tidak diketahui (kurang dari 20 menit)
Pada kebanyakan kasus, memberikan penentuan mineral yang tidak ambigu
Membutuhkan persiapan sampel yang minim
Unt XDR tersedia
Penafsiran data relatif mudah
Prinsip Kerja/Fisika X-Ray Diffraction
Zat kristal bertindak sebagai kisi difraksi tiga dimensi untuk panjang gelombang sinar -X yang serupa dengan jarak bidang dalam kisi kristal. Difraksi sinar-X merupakan teknik umum untuk mempelajari struktur kristal dan jarak atom.
Difraksi sinar x didasarkan pada interferensi konstruktif antara sinar-x monokromatik dan sampel kristal. Sinar x dihasilkan oleh tabung sinar katoda, disaring untuk menghasilkan radiasi monokromatik, kolimasi menjadi pekat, dan diarahkan ke sampel.
Interaksi sinar datang dengan sampel menghasilkan interferensi konstruktif jika kondisi sinar difraksi memenuhi Hukum Bragg. Hukum ini berkaitan dengan panjang gelompang radiasi elektromanetik dengan sudut difraksi dan jarak kisi dalam sampel kristal.
Dengan memindai sampel dengan rentang sudut 2θ, semua kemungkinan arah direksi dapat dicapai karena orientasi acak bahan bubuk.
Konversi puncak difraksi menjadi jarak-d memungkinkan identifikasi mineral karena setiap mineral memiliki seperangkat jarak-d yang unik. Hal ini dicapai dengan membandingkan spasi-d dengan pola referensi standar.
Cara Menggunakan X-Ray Diffraction
Sinar-X memiliki energi dan panjang gelombang pendek apabila dibandingkan dengan cahaya tampak sehingga ideal untuk menyelidiki jarak antar planar pada material kristal, s
ehingga dapat digunakan untuk mengukur tegangan sisa dan kandungan austenit yang tertahan, tidak seperti mesin XRD bubuk tradisional. Penggunaan x-ray diffraction dapat disesuaikan untuk mengukur berbagai sampel dan geometri.
Ami Scientific Memiliki X-Ray Diffraction Berkualitas Tinggi!
X-ray diffraction banyak digunakan untuk mengidentifikasi bahan kristal seperti mineral maupun senyawa anorganik. Dapatkan informasi lebih lanjut terkait x-ray diffraction yang berkualitas dengan mengklik tautan ini sekarang!
Comments