01/11/2018

Teori dan Penggunaan XRD (X-Ray Diffraction)

Dalam mengkaji suatu material tentunya ada beberapa metode analisa yang dapat digunakan, diantaranya dengan teknik analisis non-destruktif. Analisis dengan XRD (X-ray diffraction) atau Diffraksi Sinar-X merupakan salah satu analisis non-destruktif untuk mengidentifikasi fasa kristalin suatu material dengan cara menentukan parameter struktur kisi serta untuk mendapatkan ukuran partikel. Profil XRD juga dapat memberikan data kualitatif dan semi kuantitatif pada padatan atau sampel.

Dengan menggunakan XRD beberapa informasi yang didapat diantaranya jenis struktur material (kristalin atau amorf), parameter kisi, serta susunan atom yang berbeda pada kristal suatu material.  Selain itu, XRD juga dapat mengukur macam-macam keacakan dan penyimpangan kristal serta karakterisasi material kristal. Mineral-mineral yang berbutir halus seperti tanah liat dapat juga diidentifikasi dengan XRD.
alat XRD (X-ray diffraction)/www.ayanan.lipi.go.id
Prinsip kerja dari XRD ini menggunakan difraksi sinar X yang dihamburkan oleh sudut Kristal material yang diuji. Sinar-X dipilih karena merupakan radiasi elektromagnetik yang memiliki energi tinggi sekitar 200 eV sampai 1 MeV. Sinar X dihasilkan oleh interaksi antara berkas elektron eksternal dengan elektron pada kulit atom. Spektrum Sinar X memilki panjang gelombang 10-5-10 nm, berfrekuensi 1017-1020 Hz dan memiliki energi 103 -106 eV. Panjang gelombang sinar X memiliki orde yang sama dengan jarak antar atom sehingga dapat digunakan sebagai sumber difraksi kristal.

Komponen utama pada XRD ini terdiri dari tiga bagian utama, yaitu tabung sinar-X (sumber monokromatis), tempat obyek yang diteliti (chamber), dan detektor sinar-X. Sinar-X dihasilkan oleh tabung sinar-X yang berisi katoda. Dengan memanaskan filamen di dalamnya akan dihasilkan elektron yang gerakannya dipercepat dengan memberikan beda potensial antara katoda dan anoda. Sinar-X yang dihasilkan akan bergerak dan menembaki obyek yang berada dalam chamber. Ketika menabrak elektron dalam obyek, dihasilkan pancaran sinar-X. Obyek dan detektor berputar untuk menangkap dan merekam intensitas dari pantulan sinar-X. Selanjutnya, detektor merekam dan memproses sinyal sinar-X dan mengolahnya dalam bentuk grafik.

XRD akan memberikan data difraksi dan juga kuantitas intensitas difraksi pada sudut dari suatu bahan. Setiap pola yang muncul pada pola XRD mewakili satu bidang Kristal yang memiliki orientasi tertentu. Berkas sinar-X yang dihamburkan ada yang saling menghilangkan dan saling menguatkan. Selain dari kelebihan XRD diatas, pastinya XRD juga mempunyai kekurangan, yaitu tidak dapat digunakan untuk analisa kuantitatif, sehingga XRD tidak dapat kita gunakan untuk menghitung jumlah dan kadar dari mineral-mineral tersebut. Biasanya, XRD digunakan untuk menghitung analisa jumlah yang tidak harus akurat.


EmoticonEmoticon