Difracción de rayos X, anñalisis por

Métodos no destructivos de análisis por medio de los cuales se puede obtener información para deducir la arquitectura de las moléculas que conforman una sustancia en fase sólida cristalina o la disposición espacial que guardan los átomos que componen un cristal iónico o covalente (Figura 1). En uno de los ensayos más frecuentemente empleados, a un cristal único de una sustancia se le irradia con un haz de rayos X que posee una única longitud de onda (radiación monocromática) del orden de las que se observan en las distancias interatómicas (difracción de rayos X de monocristal). A ese nivel, las nubes electrónicas de los átomos del sistema cristalino se comportan como si conformasen una rejilla, difractando la radiación incidente y desviando su trayectoria en múltiples direcciones. Los rayos difractados interfieren entre sí apenas abandonan el cristal haciéndolo de dos maneras fundamentales: constructiva y destructivamente. A una cierta distancia del cristal se cuantifica la totalidad de todas estas interferencias, definidas en su conjunto como el patrón de difracción (Figura 2), y el seguimiento matemático a partir de estos datos permite deducir la estructura tridimensional de la “rejilla” de átomos responsable de la generación de este patrón de difracción y, por tanto, de la estructura del compuesto cuyos cristales se estudian. Se aprecia una representación de la estructura de una molécula obtenida mediante este análisis. Para refinar la medición, normalmente al cristal se le irradia desde diferentes ángulos con el objeto de cuantificar el mayor número posible de datos de difracción o reflexiones (a menudo miles de ellos). El análisis de difracción de rayos X es quizás la herramienta analítica más poderosa con la que cuenta el químico, ya que con ella ha sido posible elucidar la estructura cristalina de moléculas tan complejas como enzimas o vitaminas como la cianocobalamina. Con este análisis se obtienen distancias interatómicas, ángulos de enlace, densidad, presencia o ausencia de interacciones clásicas (por ejemplo, enlaces de hidrógeno N-H•••O) o no clásicas (enlaces de hidrógeno C-H•••O o C-H•••p), estas últimas a menudo existentes solamente en el estado sólido. También es posible obtener información a partir de una muestra pulverizada (difracción de rayos X de polvos). La medición se lleva a cabo en un equipo denominado difractómetro de rayos X en períodos que van desde varias horas hasta días. Los resultados siempre van acompañados por parámetros que permiten estimar el grado de confianza con el que se expresan los resultados. En inglés: X-ray diffraction analysis. Referencias para la Figura 1:(a) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e9/ Sodium-chloride-3D-ionic.png. (b) http://antonette-elyashuv.hostlogarea.in/100426/. Para la figura 2: http://www.lassp.cornell.edu/lifshitz/quasicrystals.html. Fecha de consulta: julio 28 de 2010. Para la Figura 3: http://jbcs.sbq.org.br/jbcs/2010/vol21_n1/23-09553AR.pdf. Fecha de consulta: abril 20 de 2010.