Galvenā atšķirība starp aizvietojošo un intersticiālo cieto šķīdumu ir tā, ka aizvietojošais cietais šķīdums veido šķīdinātāja atoma aizstāšanu ar izšķīdušās vielas atomu. Gluži pretēji, intersticiālu cieto šķīdumu veidošanā šķīdinātāju atomi netiek pārvietoti ar izšķīdušo vielu atomiem, tā vietā izšķīdušās vielas molekulas nonāk caurumos starp šķīdinātāju atomiem.
Ciets šķīdums ir vienas vai vairāku izšķīdušo vielu cieta stāvokļa šķīdums vienā un tajā pašā šķīdinātājā. Tur cietā stāvoklī rodas divi vai vairāki elementi. Mēs to saucam par šķīdumu, nevis savienojumu, jo šķīdinātāja kristāliskā struktūra paliek nemainīga, pievienojot izšķīdušās vielas. Cietā šķīduma stiprināšanas procesā tīra metāla stiprību var palielināt, leģējot citu elementu. Mēs to varam izdarīt, veidojot cietu šķīdumu. Atkarībā no leģējošā elementa ir divu veidu cietie šķīdumi kā aizstājējšķīdumi un intersticiāli cietie šķīdumi.
Kas ir aizstājošais cietais risinājums?
Aizvietojošie cietie šķīdumi ir cietvielu šķīdumi, kas veidojas, kad izšķīdušās vielas atomi aizstāj šķīdinātāja atomus. Lai izveidotu šāda veida cietu šķīdumu, izšķīdušās vielas atomiem jābūt pietiekami lieliem, lai aizstātu šķīdinātāja atomus režģī. Izšķīdušās vielas atomi iekļaujas režģī aizvietojot, aizvietojot atomus noteiktās režģa pozīcijās. Šeit dažiem leģējošajiem elementiem ir izšķīdušo vielu atomi, kas spēj aizstāt šķīdinātāja atomus tikai nelielos daudzumos, savukārt ir daži leģējošie elementi, kas var aizstāt šķīdinātāja atomus visā cietajā šķīdumā.
Šāda veida cietie šķīdumi veidojas, ja izšķīdušās vielas un šķīdinātāja atomiem ir gandrīz līdzīgs atomu izmērs. Turklāt augsta temperatūra var palielināt šīs nomaiņas. Turklāt ir divi aizvietojoši cieto šķīdumu veidi, proti; sakārtoti un nesakārtoti cietie šķīdumi. Sakārtots ciets šķīdums veidojas, kad izšķīdušās vielas atomi aizstāj šķīdinātāja atomus vēlamajā šķīdinātāja režģa vietā. Piemēram: Cu-Au sistēma. Nekārtoti cietie šķīdumi veidojas, kad izšķīdušās vielas atomi nejauši aizvieto šķīdinātāja atomus režģī.
Kas ir iespiestais cietais risinājums?
Intersticiālie cietie šķīdumi ir cietvielu šķīdumi, kas veidojas, kad izšķīdušās vielas atomi iekļūst caurumos starp režģa šķīdinātāju atomiem. Tur izšķīdušās vielas atomi ir pietiekami mazi, lai iekļūtu šajos caurumos. Mēs tos saucam par iespiestajām vietnēm.
01. attēls: iespiests stingrs risinājums
Šis process vājina saites starp šķīdinātāja atomiem. Tādējādi režģis deformējas. Lai tas notiktu, izšķīdušo vielu atomu izmēram jābūt mazākam par 40% no šķīdinātāja atomu lieluma. Izšķīdušās vielas atomi intersticiāli iekļūst režģī. Vienīgie elementi, kas spēj veidot šāda veida cietos šķīdumus, ir H, Li, Na un B.
Kāda ir atšķirība starp aizstājošo un intersticiālo cieto risinājumu?
Aizvietojošie cietie šķīdumi ir cietvielu šķīdumi, kas veidojas, kad izšķīdušās vielas atomi aizstāj šķīdinātāja atomus. Šāda veida cietie šķīdumi veidojas tikai tad, ja izšķīdušās vielas atomi ir pietiekami lieli, lai aizstātu šķīdinātāja atomus režģī. Turklāt izšķīdušo vielu atomu izmērs ir gandrīz līdzīgs šķīdinātāju atomu lielumam. Intersticiālie cietie šķīdumi ir cietvielu šķīdumi, kas veidojas, kad izšķīdušās vielas atomi nonāk caurumos starp režģa šķīdinātāju atomiem. Šie cietie šķīdumi veidojas tikai tad, ja izšķīdušās vielas atomi ir pietiekami mazi, lai iekļūtu režģa caurumos. Turklāt, lai veidotu šāda veida režģi, izšķīdušo vielu atomu izmēram jābūt apmēram 40% no šķīdinātāja atomu lieluma. Šī ir galvenā atšķirība starp aizvietojošo un intersticiālo cieto šķīdumu.
Kopsavilkums - aizstāšanas un starpposma cietais risinājums
Cietie šķīdumi ir cietvielu šķīdumi, kuros ir divu vai vairāku veidu elementi vienā cietvielu maisījumā. Ir divu veidu cietie šķīdumi kā aizstājēji un intersticiāli cietie šķīdumi atkarībā no to veidošanās veida. Atšķirība starp aizvietojošo un intersticiālo cieto šķīdumu ir tāda, ka, veidojot aizvietojošo cieto šķīdumu, tas ietver šķīdinātāja atoma aizstāšanu ar izšķīdušās vielas atomu, turpretim, veidojot intersticiālus cietus šķīdumus, šķīdinātāja atomi netiek aizvietoti ar izšķīdušās vielas atomiem., tā vietā izšķīdušās vielas molekulas iekļūst caurumos starp šķīdinātāja atomiem.
