①未知物質の同定ができる。あらかじめ試料物質が予想できる結晶物質の場合は、既知物質のＸ線回折図と比較するか、または、数個の面間隔の値を測定して既知のそれと比較することで同定できる。結晶性が良好であれば、二種以上の化合物の混合試料でもそれぞれを同定することができる。
②多形を見分けることができる。同じ化学的組成をもちながら構造の異なる相どうしでも、そせぞれを見分けられる。
③構造未知の物質の構造を知ることができる。組成が明らかで単結晶が得られる場合は、その化合物中の原子位置をＸ線回折強度の測定結果から知ることができる。粉末試料でもRietvelt解析を行なえば構造がわかる場合がある。
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