IYCr 2014 | Anno Internazionale della Cristallografia

Non solo un cristallo singolo, ma anche una polvere policristallina, un insieme di numerosissimi piccoli cristalli dalle dimensioni dell’ordine delle decine di micrometri, diffrange i raggi X. Acquisita in un laboratorio di ricerca con un moderno diffrattometro automatico, la figura di diffrazione di una polvere cristallina ci appare come una sequenza di picchi che svettano sul rumore di fondo(come nella Figura accanto). Le posizioni dei massimi dei picchi e, in misura minore, le intensità integrate dei picchi (le aree sottese dai picchi) sono le impronte digitali di una data sostanza. Ciascuna sostanza ha una figura di diffrazione specifica, che ne consente l’individuazione univoca, proprio come accade con gli esseri umani mediante le impronte digitali. In presenza di una sostanza incognita, si può dunque misurare la sua figura di diffrazione di raggi X da polveri e confrontarla con quelle archiviate in opportune banche dati, procedura che prende il nome di analisi qualitativa. Se si trova una corrispondenza tra la figura di diffrazione misurata e una di quelle archiviate, si è individuata, con ragionevole certezza, la sostanza in esame.

Naturalmente, informazioni complementari come l’origine della sostanza, la sua formula chimica, etc. possono essere di notevole ausilio all’analisi qualitativa e vanno procurate ogniqualvolta sia possibile. È possibile effettuare con successo un’analisi qualitativa anche in presenza di una miscela di polveri policristalline, allo stesso modo con cui è possibile distinguere, sulla scena di un crimine, le impronte digitali di individui diversi. Naturalmente, la procedura è resa complessa dalla presenza di numerosi picchi, alcuni dei quali possono sovrapporsi parzialmente o completamente, nonché dal fatto che alcune sostanze possono essere presenti, nella miscela, in quantità molto limitate e quindi dare luogo a picchi poco visibili, di intensità molto basse.