Różnica między substytucyjnym a śródmiąższowym roztworem stałym

The kluczowa różnica między substytucyjnym a śródmiąższowym roztworem stałym jest to, że substytucyjny stały roztwór obejmuje podstawienie atomu rozpuszczalnika atomem rozpuszczonym w jego tworzeniu. Przeciwnie, nie dochodzi do przesunięcia atomów rozpuszczalnika przez atomy rozpuszczone w tworzeniu śródmiąższowych roztworów stałych, zamiast tego cząsteczki substancji rozpuszczonej wchodzą w otwory między atomami rozpuszczalnika. 

Roztwór stały jest roztworem w stanie stałym jednej lub więcej substancji rozpuszczonych w tym samym rozpuszczalniku. Tam dwa lub więcej elementów występuje w stanie stałym. Nazywamy to raczej roztworem niż związkiem, ponieważ struktura krystaliczna rozpuszczalnika pozostaje niezmieniona po dodaniu substancji rozpuszczonych. W procesie wzmacniania stałego roztworu wytrzymałość czystego metalu można zwiększyć poprzez stopienie innego pierwiastka. Możemy to zrobić, tworząc solidne rozwiązanie. W zależności od pierwiastka stopowego istnieją dwie formy roztworów stałych jako zastępcze i śródmiąższowe roztwory stałe.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest stałe rozwiązanie substytucyjne
3. Co to jest śródmiąższowe stałe rozwiązanie
4. Porównanie obok siebie - substytucyjne vs śródmiąższowe stałe rozwiązanie w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest substytucyjne stałe rozwiązanie?

Podstawione roztwory stałe są roztworami w stanie stałym, które powstają, gdy rozpuszczone atomy zastępują atomy rozpuszczalnika. Aby utworzyć tego rodzaju stały roztwór, rozpuszczone atomy powinny być wystarczająco duże, aby zastąpić atomy rozpuszczalnika w sieci. Rozpuszczone atomy włączają się do sieci w sposób substytucyjny poprzez zastąpienie atomów w określonych pozycjach sieci. Tutaj niektóre pierwiastki stopowe mają rozpuszczone atomy, które są w stanie zastąpić atomy rozpuszczalnika tylko w niewielkich ilościach, podczas gdy istnieją pewne pierwiastki stopowe, które mogą zastąpić atomy rozpuszczalnika w całym roztworze stałym.

Ten rodzaj stałego roztworu powstaje, gdy atomy substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika mają prawie podobne rozmiary atomów. Ponadto wysokie temperatury mogą zwiększyć te wymiany. Ponadto istnieją dwie formy stałych rozwiązań zastępczych, mianowicie; uporządkowane i nieuporządkowane stałe rozwiązania. Uporządkowany stały roztwór powstaje, gdy rozpuszczone atomy zastępują atomy rozpuszczalnika w preferowanym miejscu sieci rozpuszczalnika. Np .: system Cu-Au. Nieuporządkowane roztwory stałe powstają, gdy rozpuszczone atomy losowo zastępują atomy rozpuszczalnika w sieci.

Co to jest pełnoekranowe rozwiązanie stałe?

Śródmiąższowe roztwory stałe są roztworami w stanie stałym, które powstają, gdy rozpuszczone atomy wchodzą do otworów między atomami rozpuszczalnika w sieci. Tam rozpuszczone atomy są wystarczająco małe, aby wejść do tych dziur. Te dziury nazywamy witrynami pełnoekranowymi.

Rysunek 01: Pełne rozwiązanie pełnoekranowe

Ten proces osłabia wiązania między atomami rozpuszczalnika. W ten sposób sieć ulega deformacji. Aby tak się stało, rozmiar atomowy rozpuszczonych atomów powinien wynosić mniej niż 40% wielkości atomów rozpuszczalnika. Rozpuszczone atomy wchodzą w siatkę śródmiąższowo. Jedynymi pierwiastkami, które są zdolne do tworzenia tego rodzaju roztworów stałych są H, Li, Na i B..

Jaka jest różnica między substytucyjnym a śródmiąższowym roztworem stałym?

Podstawione roztwory stałe są roztworami w stanie stałym, które powstają, gdy rozpuszczone atomy zastępują atomy rozpuszczalnika. Ten rodzaj roztworów stałych powstaje tylko wtedy, gdy rozpuszczone atomy są wystarczająco duże, aby zastąpić atomy rozpuszczalnika w sieci. Ponadto rozmiar atomowy substancji rozpuszczonych jest prawie podobny do rozmiaru atomów rozpuszczalnika. Śródmiąższowe roztwory stałe są roztworami w stanie stałym, które powstają, gdy rozpuszczone atomy wchodzą do otworów między atomami rozpuszczalnika sieci. Te stałe roztwory powstają tylko wtedy, gdy rozpuszczone atomy są wystarczająco małe, aby dostać się do otworów sieci. Ponadto rozmiar atomowy rozpuszczonych atomów powinien wynosić około 40% wielkości atomów rozpuszczalnika w celu utworzenia tego rodzaju sieci. Jest to główna różnica między substytucyjnym a śródmiąższowym roztworem stałym.

Podsumowanie - Solidne rozwiązanie substytucyjne vs. śródmiąższowe

Roztwory stałe to rozwiązania półprzewodnikowe, które mają dwa lub więcej rodzajów elementów w tej samej mieszaninie półprzewodnikowej. Istnieją dwie formy roztworów stałych jako zastępcze i śródmiąższowe roztwory stałe zgodnie ze sposobem, w jaki się tworzą. Różnica między substytucyjnym i śródmiąższowym roztworem stałym polega na tym, że przy tworzeniu substytucyjnego roztworu stałego wiąże się to z podstawieniem atomu rozpuszczalnika atomem rozpuszczonym, podczas gdy przy tworzeniu stałych roztworów śródmiąższowych nie dochodzi do przesunięcia atomów rozpuszczalnika przez rozpuszczone atomy zamiast tego cząsteczki substancji rozpuszczonej wchodzą w otwory między atomami rozpuszczalnika.

Odniesienie:

1. „Solidne wzmacnianie rozwiązań”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 19 czerwca 2018 r. Dostępne tutaj 
2. FABRYKA MAŁYCH RAMION (MINISTERSTWO OBRONY) Śledź. „Solidne rozwiązania”. LinkedIn SlideShare, 18 listopada 2013. Dostępny tutaj  

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. 'Interstitial solute' Przez ISiamrut z angielskiej Wikipedii (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia