Principios de análisis instrumental

290 Capítulo 12 Espectrometría atómica de rayos X «< Tubo de rayos X Película Fi ltro Haces difractados T Haz transmitido a) Huecos en la películ a para la entrada de los tubos de salida b) FIGURA 12.18 Esquema de a) cámara Debye-Scherrer para polvo; b) tira de película después del reve lado. 0 2 , 0 1 y Tindican Las posiciones de La película en La cámara. de película equivale a 1.0° o 0.5° de e, respectivamente. La muestra se coloca en el centro del haz mediante un soporte ajustable. En la figura l2.18b se muestra el aspecto d e la película expuesta y revelada; cada una de las líneas D 1, D 2 , etcétera, repre– se nta la difracción desd e un conjunto de planos del cristal. El ángulo e de Bragg para cada línea se determina con fac ilidad a partir de la geometría de la cámara. 120.3 Interpretación de los diagramas de difracción La identificación de especies a partir de su diagrama de difracción de polvo cristali no se basa en la posición de las líneas (en térmi – nos de e o 2e), y en sus intensidades relativas. El ángulo de difrac– ción 2e se determina por la separación entre un grupo particular de planos; con la ayuda de la ecuación de Bragg, la distancia d se calcula a partir de una longitud de onda conocida de la fuente y del ángulo medido. Las intensidades de la línea dependen del número y del tipo de centros atómicos de reflexión que existen en cada grupo de planos. La identificación de los cristales se hace de manera empírica. El Centro Internacional para Datos de Difracción en Newtown Square, Pennsylvania, dispone de una base de datos sobre difrac– ción de polvos cristalinos. Hasta 2013, la base de datos contenía los patrones de difracción de polvo de más de 800 000 materiales. Debido a que su tamaño ya es tan grande, se subdividió en sub– archivos que contienen listas de compuestos inorgánicos, orgáni– cos, minerales, metales, aleaciones, muestras forenses y otros. Las bases de datos que resultaron de la di visión están disponibles en USB, y hay programas para localizar las bases de datos mediante la combinación de varios criterios de búsqueda. Cada registro de la base de datos contiene información abundante respecto a las sustancias y los materiales, que incluyen nombre, fórmula (si es adecuado), composición, color, intensidades de línea, punto de fusión, clasificación mineralógica, densidad y una enorme canti– dad de otras características, así como información bibliográfica. Se dispone de una variedad de modos de presentación; por lo que se pueden ver e imprimir gráficas y otras imágenes importantes. 24 Si la muestra contiene dos o más compuestos cristalinos, la identifica ción se hace más difícil. En este caso, se utili zan varias combinaciones de las líneas más intensas hasta encontrar una coincidencia. La búsqueda y la correspondencia de datos mediante computadora facilitan mucho la tarea. Una aplicación muy importante es la determinación del por– centaje de cristalinidad de los materiales. En el análisis de mate– riales poliméricos y fibrosos es importante desde hace mucho tiempo determinar la relación entre material cristalino y amorfo; por lo que los métodos de rayos X de polvo cristalino tienen una ventaja única en este aspecto. En el campo farmacéutico, el grado de cristalinidad influye en la estabilidad a largo plazo de una for– mulación, así como en su bioactividad. Los métodos de difracción de rayos X se aplican cada vez más en los productos farmacéuticos. Los materiales cristalinos producen picos de difracción muy bien definidos cuyas anchuras se relacionan con la "calidad" de la cristalinidad. Los materiales de alta calidad producen picos níti– dos, y los de calidad inferior generan picos de difracción más difu– sos. Las fases amorfas vienen en diferentes formas, lo que depende de cómo se formaron. Una fase vítrea produce una seña] de difrac– ción que es la distribución radial de las interacciones del vecino 24 Si desea mayor información acerca de la base de datos de la difracción de polvo cristalino consulte http://www.icdd.com/.