Kémiai krisztallográfia I.

Fülszöveg

Az emberi kultura, ezen belül a természettudományok fejlődésének részeként a XVII. század végén - tehát viszonylag korán - egy uj egzakt tudományág (diszciplina) született, a kristálytan (krisztallográfia). Tárgya, a jól vagy kevésbé jól fejlett (de még felismerhető nagyságu) sikok által képzett egyszerü, vagy összetett konvex-poliéderek által határolt szilárd testek a kristályok alaki (morfológiai) jellemzőinek rendszerezése, az ismeretek bővülésével, fokozatosan kiterjedt a kristályok mechanikai, hőtani, optikai, majd később elektromos tulajdonságainak meghatározására és leirására. A preparativ kémia kifejlődése előtt az ember környezetében előforduló kristáyos anyagok szinte kivétel nélkül az ásványok voltak. Következésképpen a kristálytan a fejlődő emberi társadalom nyersanyag igényét biztositó tevékenység (bányászat) egyik tudományágának az ásványtannak (mineralógia) vált szerves részévé. Az ásványok feldolgozásával foglalkozó ipari eljárások (kohászat, kerámia és üvegipar, továbbá különböző kémiai müveletek, stb.) csak az ásványok kémiai összetételének ismeretében váltak tervezhetővé. Az egyre pontosbban megfogalmazott igények irányitották az ujabb ásványi lelőhelyek kutatását, valamint az ujabb, még ismeretlen ásványok összetételének és tulajdonságainak meghatározását. E kérdésekkel foglalkozó uj diszciplina egyre szorosabban összefonódik a fokozódó jelentőségü és társadalmi hatásu kémiai kutatásokkal. Önálló tudományággá (kristálykémia) azonban, számos jelentős XIX. századi felismerés (pl. izomorfia, polimorfia, megsejtett kristályszerkezetek (NaCl), stb.) ellenére, csak a kristályok belső atomi rendjét felderiteni képes módszer a röntgendiffrakció fölfedezése (1912) és elterjedése (1920-as évek) után vált. A kezdetleges felvételtechnika és értékelési módszerek ellenére, az alapvető összefüggések (a diffrakció fizikai értelmezése, stb.) tisztázása közepette sikeresen határozzák meg egyre nagyobb szában a nagyszimmetriáju, morfológiai sajátságaik alapján már gondosan rendszerezett egyszerübb és bonyolultabb ásványok (pl. szilikátok) továbbá ipari és laboratóriumi gyakorlatban előállitott, ugyancsak a magasabb szimmetriáju kristályrenszerekben kristályosodó szervetlen vegyületek szerkezetét. Különösen kiemelkedő volt a W.L. BRAGG körül kialakult iskola tevékenysége Manchesterben a 20- és 30-as években. A bámulatos eredmények a kémiai kötések alapvetően uj szemléletének kialakuitását tették lehetővé. Az emlitett technikai nehézségek és az u.n. röntgendiffrakciós fázisprobléma közvetlen megoldhatatlansága miatt a szerves kémia több, mint egy évszázados (1827) rendkivül természetes és mesterséges vegyület krisztallográfiai vizsgálata az 1930-as évek közepéig csak a morfológiai adatok megismerését tette lehtővé. A II. világháboru végén meginduló, és az azt követő évtizedekben kibontakozó tudományos-technikai forradalom eredményeképpen megjelenő egyre gyorsabb számitógépek, és az általuk vezérelt automata röntgendiffrakciós berendezések alkalmazása szinte robbanáshoz vezetett a kristályszerkezet meghatározások területén. Az 1970-es évek közepétől a korábban hónapokig (esetenként évekig) tartó kristályszerkezet meghatározások napok alatt elvégezhetők. Az eredmény lemérhető abból, hogy a Cambridgei Krisztallográfiai Adatbank 1981 januárjáig közel 30 ezer szerves és fémorganikus vegyület - publikáció formájában már közétett - teljes molekula szerkezetét tartja nyilván. A még nem publikált szerkezetek a több tizezernyi szervetlen vegyület (ásvány), fémszerkezet, továbbá az ezren felüli óriásmolekula (fehérjék, stb.) szerkezetének könnyen kezelhető nyilvántartására és elérésére... Vissza