際際滷

際際滷Share a Scribd company logo

Tugas kristalografi dan difraksi

Download as DOCX, PDF
Mahasiswa Metalurgi FT. Untirta
Mahasiswa Metalurgi FT. Untirta

Crystal

1 of 6
Downloaded 12 times
Tugas Kristalografi dan Difraksi Nama : Hany Kusumawati NPM : 3334131303 Kelas : A 1. Calculate the fraction of atom sites that are vacant for lead at its melting temperature of 327属C (600 K). Assume an energy for va-cancy formation of 0.55 eV/atom. Penyeselesaian : Dik : T = 327属C (600 K) Qv = 0.55 eV/atom Dit : Vakansi ? Jawab : 牛 = 燕 (誤 ) = exp 0.55 ″ 8.62 105 ″ 600 = 2.41 105 2. Calculate the energy for vacancy formation in silver, given that the equilibrium number of vacancies at 800属C (1073 K) is 3.6.1023m3. The atomic weight and density (at 800属C) for silver are, respectively, 107.9 g/mol and 9.5 g/cm3. Penyelesaian : Dik : T = 800属C = 1073 K Nv = 3.6 x 1023 m3 AAg = 107.9 g/mol Ag = 9.5 g/cm3 Dit : Energi vakansi ? Jawab : = 牛 = (6.02 1023″ )(9.5 3) 107.9 /
= 5.3 1022 ″/3 = 5.3 1028 ″/3 = 狩 ( ) = (8.62 105 ″ ) (1073 ) 狩 ( 3.6 10233 5.3 10283) = 1.10 /″ 3. Would you expect Frenkel defects for anions to exist in ionic ceramics in relatively large concentrations? Why or why not? Jawab : Cacat Frenkel adalah kekosongan pasangan ion dan kation interstisi atau kekosongan pasangan ion dan anion interstisi. Namun ukuran anion jauh lebih besar daripada kation, maka sangat sulit untuk membentuk anion interstisi. a. Cacat Frenkel untuk anion tidak akan terbentuk dalam konsentrasi yang cukup karena anion itu cukup besar dan sangat tidak mungkin ada sebagai sebuah interstisi. b. Cacat Frenkel untuk anion tidak akan terbentuk dalam konsentrasi yang cukup karena kation terlalu kecil dan sangat tidak mungkin ada sebagai sebuah interstisi. c. Cacat Frenkel untuk anion akan terbentuk dalam konsentrasi yang cukup dan sangat mungkin ada sebagai sebuah interstisi. d. Cacat Frenkel untuk anion akan terbentuk karena anion yang bermuatan negative menjadi lebih stabil di lokasi intertisi. 4. In your own words, briefly define the termstoichiometric. Jawab : Stoikiometri adalah hubungan kuantitatif antara zat-zat yang terbentuk dalam reaksi kimia. Pada cacat kristal, penyimpangan dari komposisi stoikiometri suatu material bukan logam atau non metalik akibat kelebihan/kekurangan salah satu jenis atom atau yang lain, akan menghasilkan cacat titik. Jadi, cacat dalam Kristal sebenarnya dipengaruhi oleh komposisi stoikiometri materialnya. Stoikiometri berkaitan dengan perbandingan anion untuk kation sebagaimana telah ditentukan oleh rumus kimia untuk senyawa. 5. Below, atomic radius, crystal structure, elec-tronegativity, and the most common valence are tabulated, for several elements; for those that are nonmetals, only atomic radii are in-dicated.
Which of these elements would you expect to form the following with copper: (a) A substitutional solid solution having complete solubility? (b) A substitutional solid solution of incom-plete solubility? (c) An interstitial solid solution? Jawab : a. Unsur Ni, Pd, dan Pt memenuhi semua kriteria. Dengan demikian ketiga unsur tersebut bersama Cu atau tembaga dapat membentuk larutan padat substitusi yang lengkap. Pada temperatur tinggi unsur Co dan Fe mengalami transformasi allotropic membentuk struktur kristal FCC yang dengan demikian menghasilkan kelarutan padat pada suhu tersebut. b. Unsur Ag, Al, Co, Cr, Fe, dan Zn membentuk larutan padat substitusi. Semua logam ini baik yang memiliki struktur Kristal BCC atau HCP dan / atau perbedaan antara jari-jari atom unsur-unsur tersebut dibandingkan dengan Cu adalah lebih besar dari 賊 15%, yang artinya memiliki valensi berbeda dari 2+. c. C, H, dan O membentuk larutan padat interstisi. Unsur-unsur ini memiliki jari-jari atom yang secara signifikan lebih kecil dari jari-jari atom Cu. 6. For both FCC and BCC crystal structures, there are two different types of interstitial sites. In each case, one site is larger than the other, which site is normally occupied by impurity atoms. For FCC, this larger one is located at the center of each edge of the unit cell; it is termed an octahedral interstitial site. On the other hand, with BCC the larger site type is found at 0,, positionsthat is, lying on 100faces, and situated midway between two unit cell edges on this face and one-quarter of the distance between the other two unit cell edges; it is termed a tetra-hedral interstitial site.
For both FCC and BCC crystal structures, compute the radius r of an impurity atom that will just fit into one of these sites in terms of the atomic radius R of the host atom. Jawab : Pada Kristal FCC dengan bidang (100) interstisi berada di tepi tengah atom. Oleh karenanya 2r = a 2R. berdasarkan rumus R, bahwa a = 2R Maka di dapatkan r = 2 2 = 222 2 = 0.41 Atom interstisi ditunjukkan oleh sebuah lingkaran yang berukuran kecil yang terletak di bagian depan pada bidang (100). r2 + 2Rr 0.667R2 = 0 r (+) = 2+2.582 2 = 0.291 r (-) = 22.582 2 = 2.291 Nilai yang memungkinkan adalah r(+) = 0.291R. Jadi, ukuran sebuah ruang interstisi untuk FCC adalah 1.4 kali dari BCC. 7. (a) For an ASTM grain size of 4, approxi-mately how many grains would there be per square inch in a micrograph taken at a mag-nification of 100 ? (b) Estimate the grain size number for the photomicrograph in Figure 5.16b, assuming a magnification of 100 ? Penyelesaian : (a) Dik : Parameter n = 4 Dit : N ? Jawab : N = 2n-1 N = 24-1 N = 23 N = 8 grains/in2
(b) Dik : N = 8 grains/in2 Dit : n ? Jawab : log N = (n 1) log 2 log 8 = (n 1) log 2 (n 1) = log 8 / log 2 n = (log 8/log 2) + 1 n = (0.9/0.3) + 1 n = 3 + 1 = 4 8. A photomicrograph was taken of some metal at a magnification of 100 and it was deter-mined that the average number of grains per square inch is 10. Compute the ASTM grain size number for this alloy. Jawab : Dik : n = 10 Dit : N ? Jawab : N = 2n-1 N = 210-1 N = 29 N = 512 grains/in2 9. Bagaimana menentukan orientasi dari single kristal dengan metode Laue, Xrd dan xrf? Jawab : Kristal tunggal atau disebut dengan monokristalin adalah suatu padatan Kristal yang mempunyai kisi Kristal yang susunannya teratur secara kontinyu dan kisi-kisi Kristal yang membentuk bingkai tersebut tidak rusak atau tetap strukturnya (Stavrinadis, 2008). Kristal tunggal adalah suatu padatan yang atom-atom dalam molekul-molekulnya diatur dalam keterulangan dimana sebagian padatan Kristal tersusun dari jutaan Kristal yang disebut dengan grain (Milligan, 1979). Metode Laue digunakan untuk menentukan simetris dan orientasi pada Kristal tunggal. Xrd atau X-Ray Diffraction adalah salah satu metode terpenting dalam mengkarakterisasi material khususnya padatan Kristal. Dasar penggunaan dalam penelitian Kristal adalah adanya susunan yang sistematis dari atom-atom yang menyusun padatan Kristal atau ion-ion dalam bidang Kristal. Dalam spesies Kristal dicirikan oleh suatu bidang atom sebagai penciri yang dapat memantulkan sinar x. alat Xrd ini juga bisa menggunakan metode Laue untuk menentukan orientasi Kristal tunggal. Proses difraksi sinar X dimulai dengan menyalakan difraktometer sehingga diperoleh hasil difraksi berupa difraktogram dengan menyatakan hubungan antara sudut difraksi 2 dengan intensitas sinar x yang dipantulkan.
Difraksi sinar x terjadi pada hamburan elastis foton-foton sinar x oleh atom dalam sebuah kisi periodik. Hamburan monokromatis sinat x dalam fasa tersebut memberikan interferensi yang konstruktif. Dasar penggunaan difraksi sinar x untuk mempelajari kisi Kristal adalah berdasarkan persamaan Bragg atau dengan Braggs Law : n = 2 d sin Berdasarkan persamaan Bragg tersebut, jika seberkas sinar x dijatuhkan pada sampe Kristal, maka bidang Kristal itu akan membiaskan sinar x yang memiliki panjang gelombang sama dengan jarak antar kisi dalam Kristal tersebut.

More Related Content

Tugas kristalografi dan difraksi

  • 1. Tugas Kristalografi dan Difraksi Nama : Hany Kusumawati NPM : 3334131303 Kelas : A 1. Calculate the fraction of atom sites that are vacant for lead at its melting temperature of 327属C (600 K). Assume an energy for va-cancy formation of 0.55 eV/atom. Penyeselesaian : Dik : T = 327属C (600 K) Qv = 0.55 eV/atom Dit : Vakansi ? Jawab : 牛 = 燕 (誤 ) = exp 0.55 ″ 8.62 105 ″ 600 = 2.41 105 2. Calculate the energy for vacancy formation in silver, given that the equilibrium number of vacancies at 800属C (1073 K) is 3.6.1023m3. The atomic weight and density (at 800属C) for silver are, respectively, 107.9 g/mol and 9.5 g/cm3. Penyelesaian : Dik : T = 800属C = 1073 K Nv = 3.6 x 1023 m3 AAg = 107.9 g/mol Ag = 9.5 g/cm3 Dit : Energi vakansi ? Jawab : = 牛 = (6.02 1023″ )(9.5 3) 107.9 /
  • 2. = 5.3 1022 ″/3 = 5.3 1028 ″/3 = 狩 ( ) = (8.62 105 ″ ) (1073 ) 狩 ( 3.6 10233 5.3 10283) = 1.10 /″ 3. Would you expect Frenkel defects for anions to exist in ionic ceramics in relatively large concentrations? Why or why not? Jawab : Cacat Frenkel adalah kekosongan pasangan ion dan kation interstisi atau kekosongan pasangan ion dan anion interstisi. Namun ukuran anion jauh lebih besar daripada kation, maka sangat sulit untuk membentuk anion interstisi. a. Cacat Frenkel untuk anion tidak akan terbentuk dalam konsentrasi yang cukup karena anion itu cukup besar dan sangat tidak mungkin ada sebagai sebuah interstisi. b. Cacat Frenkel untuk anion tidak akan terbentuk dalam konsentrasi yang cukup karena kation terlalu kecil dan sangat tidak mungkin ada sebagai sebuah interstisi. c. Cacat Frenkel untuk anion akan terbentuk dalam konsentrasi yang cukup dan sangat mungkin ada sebagai sebuah interstisi. d. Cacat Frenkel untuk anion akan terbentuk karena anion yang bermuatan negative menjadi lebih stabil di lokasi intertisi. 4. In your own words, briefly define the termstoichiometric. Jawab : Stoikiometri adalah hubungan kuantitatif antara zat-zat yang terbentuk dalam reaksi kimia. Pada cacat kristal, penyimpangan dari komposisi stoikiometri suatu material bukan logam atau non metalik akibat kelebihan/kekurangan salah satu jenis atom atau yang lain, akan menghasilkan cacat titik. Jadi, cacat dalam Kristal sebenarnya dipengaruhi oleh komposisi stoikiometri materialnya. Stoikiometri berkaitan dengan perbandingan anion untuk kation sebagaimana telah ditentukan oleh rumus kimia untuk senyawa. 5. Below, atomic radius, crystal structure, elec-tronegativity, and the most common valence are tabulated, for several elements; for those that are nonmetals, only atomic radii are in-dicated.
  • 3. Which of these elements would you expect to form the following with copper: (a) A substitutional solid solution having complete solubility? (b) A substitutional solid solution of incom-plete solubility? (c) An interstitial solid solution? Jawab : a. Unsur Ni, Pd, dan Pt memenuhi semua kriteria. Dengan demikian ketiga unsur tersebut bersama Cu atau tembaga dapat membentuk larutan padat substitusi yang lengkap. Pada temperatur tinggi unsur Co dan Fe mengalami transformasi allotropic membentuk struktur kristal FCC yang dengan demikian menghasilkan kelarutan padat pada suhu tersebut. b. Unsur Ag, Al, Co, Cr, Fe, dan Zn membentuk larutan padat substitusi. Semua logam ini baik yang memiliki struktur Kristal BCC atau HCP dan / atau perbedaan antara jari-jari atom unsur-unsur tersebut dibandingkan dengan Cu adalah lebih besar dari 賊 15%, yang artinya memiliki valensi berbeda dari 2+. c. C, H, dan O membentuk larutan padat interstisi. Unsur-unsur ini memiliki jari-jari atom yang secara signifikan lebih kecil dari jari-jari atom Cu. 6. For both FCC and BCC crystal structures, there are two different types of interstitial sites. In each case, one site is larger than the other, which site is normally occupied by impurity atoms. For FCC, this larger one is located at the center of each edge of the unit cell; it is termed an octahedral interstitial site. On the other hand, with BCC the larger site type is found at 0,, positionsthat is, lying on 100faces, and situated midway between two unit cell edges on this face and one-quarter of the distance between the other two unit cell edges; it is termed a tetra-hedral interstitial site.
  • 4. For both FCC and BCC crystal structures, compute the radius r of an impurity atom that will just fit into one of these sites in terms of the atomic radius R of the host atom. Jawab : Pada Kristal FCC dengan bidang (100) interstisi berada di tepi tengah atom. Oleh karenanya 2r = a 2R. berdasarkan rumus R, bahwa a = 2R Maka di dapatkan r = 2 2 = 222 2 = 0.41 Atom interstisi ditunjukkan oleh sebuah lingkaran yang berukuran kecil yang terletak di bagian depan pada bidang (100). r2 + 2Rr 0.667R2 = 0 r (+) = 2+2.582 2 = 0.291 r (-) = 22.582 2 = 2.291 Nilai yang memungkinkan adalah r(+) = 0.291R. Jadi, ukuran sebuah ruang interstisi untuk FCC adalah 1.4 kali dari BCC. 7. (a) For an ASTM grain size of 4, approxi-mately how many grains would there be per square inch in a micrograph taken at a mag-nification of 100 ? (b) Estimate the grain size number for the photomicrograph in Figure 5.16b, assuming a magnification of 100 ? Penyelesaian : (a) Dik : Parameter n = 4 Dit : N ? Jawab : N = 2n-1 N = 24-1 N = 23 N = 8 grains/in2
  • 5. (b) Dik : N = 8 grains/in2 Dit : n ? Jawab : log N = (n 1) log 2 log 8 = (n 1) log 2 (n 1) = log 8 / log 2 n = (log 8/log 2) + 1 n = (0.9/0.3) + 1 n = 3 + 1 = 4 8. A photomicrograph was taken of some metal at a magnification of 100 and it was deter-mined that the average number of grains per square inch is 10. Compute the ASTM grain size number for this alloy. Jawab : Dik : n = 10 Dit : N ? Jawab : N = 2n-1 N = 210-1 N = 29 N = 512 grains/in2 9. Bagaimana menentukan orientasi dari single kristal dengan metode Laue, Xrd dan xrf? Jawab : Kristal tunggal atau disebut dengan monokristalin adalah suatu padatan Kristal yang mempunyai kisi Kristal yang susunannya teratur secara kontinyu dan kisi-kisi Kristal yang membentuk bingkai tersebut tidak rusak atau tetap strukturnya (Stavrinadis, 2008). Kristal tunggal adalah suatu padatan yang atom-atom dalam molekul-molekulnya diatur dalam keterulangan dimana sebagian padatan Kristal tersusun dari jutaan Kristal yang disebut dengan grain (Milligan, 1979). Metode Laue digunakan untuk menentukan simetris dan orientasi pada Kristal tunggal. Xrd atau X-Ray Diffraction adalah salah satu metode terpenting dalam mengkarakterisasi material khususnya padatan Kristal. Dasar penggunaan dalam penelitian Kristal adalah adanya susunan yang sistematis dari atom-atom yang menyusun padatan Kristal atau ion-ion dalam bidang Kristal. Dalam spesies Kristal dicirikan oleh suatu bidang atom sebagai penciri yang dapat memantulkan sinar x. alat Xrd ini juga bisa menggunakan metode Laue untuk menentukan orientasi Kristal tunggal. Proses difraksi sinar X dimulai dengan menyalakan difraktometer sehingga diperoleh hasil difraksi berupa difraktogram dengan menyatakan hubungan antara sudut difraksi 2 dengan intensitas sinar x yang dipantulkan.
  • 6. Difraksi sinar x terjadi pada hamburan elastis foton-foton sinar x oleh atom dalam sebuah kisi periodik. Hamburan monokromatis sinat x dalam fasa tersebut memberikan interferensi yang konstruktif. Dasar penggunaan difraksi sinar x untuk mempelajari kisi Kristal adalah berdasarkan persamaan Bragg atau dengan Braggs Law : n = 2 d sin Berdasarkan persamaan Bragg tersebut, jika seberkas sinar x dijatuhkan pada sampe Kristal, maka bidang Kristal itu akan membiaskan sinar x yang memiliki panjang gelombang sama dengan jarak antar kisi dalam Kristal tersebut.