الاختلاف الرئيسي بين عيب فائض المعادن وعيوب نقص المعادن هو أن عيب الفائض المعدني ناتج عن شواغر أنيونية وكاتيونات إضافية في المواقع الخلالية في حين أن عيب نقص المعادن ناتج عن شواغر موجبة وأنيونات إضافية في المواقع الخلالية.
العيب الفائض في المعادن وعيوب نقص المعادن نوعان من العيوب التي يمكننا ملاحظتها في المشابك البلورية لبعض المواد. تنشأ هذه العيوب بسبب وجود أو عدم وجود الكاتيونات أو الأنيونات في المشابك البلورية.
ما هو العيب الزائد في المعادن؟
العيب الفائض المعدني هو نوع من العيوب البلورية التي تحدث في المشابك البلورية.يسبب هذا العيب إما شاغر أنيوني أو كاتيون إضافي. نظرًا لوجود هذه العيوب في المواد الصلبة غير العضوية غير المتكافئة ، تحتوي هذه المواد الصلبة على عناصر مكونة في حصة غير متكافئة.
عندما نقوم بتسخين هاليدات الفلزات القلوية التي توضع في جو يحتوي على بخار المعدن القلوي ، فإنها تتسبب في تكوين شواغر أنيون. ثم تميل هذه الأنيونات إلى الانتشار على سطح البلورة وتندمج مع الكاتيونات المعدنية المتولدة حديثًا. هنا ، يُفقد إلكترون من ذرة المعدن ، متبوعًا بانتشار الذرة من البلورة لتحتل موقع الفراغ الأنيوني ، مكونًا مركز F داخل البلورة. يمكن لمراكز F التي تتشكل في البلورة أن تعطي ألوانًا مختلفة للشبكة البلورية.على سبيل المثال كلوريد الصوديوم - اللون الأصفر.
هناك نوعان مختلفان من عيوب المعادن الزائدة:
عيب فائض في المعدن بسبب شغور أنيوني
يمكننا أن نجد هذا النوع من عيوب المعادن الزائدة في الهاليدات القلوية مثل كلوريد الصوديوم وكلوريد البوتاسيوم. تشمل هذه العيوب فقدان الأيونات السالبة من موقع الشبكة ، مما يترك وراءه ثقبًا يشغله الإلكترون من أجل الحفاظ على التوازن الكهربائي للشبكة البلورية. تميل هذه الإلكترونات بعد ذلك إلى حبس المواقع الشاغرة الأنيونية من البلورة.
عيب فائض في المعادن بسبب الكاتيونات الزائدة
يتكون هذا النوع من عيوب المعادن الزائدة عند تسخين المركبات البلورية ، حيث تطلق كاتيونات إضافية. تميل هذه الكاتيونات إلى احتلال المواقع الخلالية للشبكة البلورية. إلى جانب هذا التكوين الكاتيوني ، تنتقل الإلكترونات المحررة (من الكاتيونات) إلى المواقع الخلالية المجاورة. مثال على مادة يمكن أن تتحمل هذا النوع من العيب هو ZnO ، أكسيد الزنك.
ما هو عيب نقص المعادن؟
عيب نقص المعادن هو نوع من العيوب البلورية التي تحدث في المشابك البلورية التي يتسبب فيها إما شغور الكاتيون أو الأنيون الإضافي في حدوث العيب. يمكن ملاحظة هذا النوع من العيوب المعدنية في المجمعات المعدنية ذات التكافؤ المتغير. هناك نوعان:
عيب نقص المعادن بسبب شغور الكاتيون
في هذا النوع من العيوب ، الكاتيون مفقود من موقعه الشبكي ؛ لذلك ، تتم موازنة الشحنة السالبة الإضافية عن طريق الحصول على شحنتين موجبتين بدلاً من شحنة واحدة. تحدث هذه العيوب بشكل رئيسي في المركبات ذات حالات الأكسدة المتغيرة. على سبيل المثال أكسيد النيكل
عيب نقص المعادن بسبب وجود الكاتيونات الزائدة
في هذه المشابك البلورية ، تحدث الأنيونات الإضافية في المواقع الخلالية ، وتساعد الأيونات المجاورة في موقع خلالي آخر في الحفاظ على الحياد الكهربائي للشبكة. هذا النوع نادر جدا.
ما هو الفرق بين العيب الزائد في المعادن وعيوب نقص المعادن؟
العيب الفائض في المعادن وعيوب نقص المعادن نوعان من العيوب التي يمكننا ملاحظتها في المشابك البلورية لبعض المواد. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين عيب فائض المعادن وعيوب نقص المعادن في أن عيب الفائض المعدني ناتج عن شواغر أنيونية وعن طريق الكاتيونات الإضافية في المواقع الخلالية بينما يحدث عيب نقص المعادن بسبب الفراغات الموجبة وعن طريق الأنيونات الزائدة في المواقع الخلالية.
أدناه جدول ملخص للفرق بين عيب فائض المعادن وعيوب نقص المعدن.
ملخص - العيب الزائد في المعادن مقابل عيب نقص المعادن
تظهر العيوب المعدنية بسبب وجود أو عدم وجود الكاتيونات أو الأنيونات في المشابك البلورية. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين عيب فائض المعادن وعيوب نقص المعادن في أن عيب الفائض المعدني ناتج عن الفراغات الأنيونية وعن طريق الكاتيونات الإضافية في المواقع الخلالية بينما يحدث عيب نقص المعدن بسبب الفراغات الموجبة وعن طريق الأنيونات الزائدة في المواقع الخلالية
