الاختلاف الرئيسي بين محلول صلب بديل ومحلول صلب خلالي هو أن المحلول الصلب البديل يتضمن استبدال ذرة مذيب بواسطة ذرة مذابة في تكوينها. على العكس من ذلك ، لا يوجد إزاحة لذرات المذيب بواسطة الذرات المذابة في تكوين المحاليل الصلبة الخلالية ، وبدلاً من ذلك ، تدخل الجزيئات المذابة الثقوب بين ذرات المذيب.
المحلول الصلب هو محلول الحالة الصلبة لواحد أو أكثر من المواد المذابة في نفس المذيب. هناك ، يوجد عنصران أو أكثر في الحالة الصلبة. نسميها محلولًا وليس مركبًا لأن التركيب البلوري للمذيب يظل دون تغيير مع إضافة المواد المذابة.في عملية تقوية المحلول الصلب ، يمكن زيادة قوة المعدن النقي عن طريق خلط عنصر آخر. يمكننا القيام بذلك عن طريق تشكيل حل صلب. اعتمادًا على عنصر صناعة السبائك ، هناك نوعان من الحلول الصلبة مثل الحلول الصلبة البديلة والخلالية.
ما هو الحل الصلب البديل؟
الحلول الصلبة البديلة هي حلول الحالة الصلبة التي تتشكل عندما تحل الذرات المذابة محل ذرات المذيب. من أجل تكوين هذا النوع من المحلول الصلب ، يجب أن تكون الذرات المذابة كبيرة بما يكفي لتحل محل ذرات المذيب في الشبكة. يتم دمج الذرات الذائبة في الشبكة بشكل بديل عن طريق استبدال الذرات في مواقع معينة من الشبكة. هنا ، تحتوي بعض عناصر السبائك على ذرات مذابة قادرة على استبدال ذرات المذيبات بكميات صغيرة فقط بينما توجد بعض عناصر السبائك التي يمكن أن تحل محل ذرات المذيبات في جميع أنحاء المحلول الصلب.
يتشكل هذا النوع من المحاليل الصلبة عندما يكون للذرات المذابة والمذيب أحجام ذرية متشابهة تقريبًا.بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تزيد درجات الحرارة المرتفعة من هذه البدائل. علاوة على ذلك ، هناك نوعان من الحلول الصلبة البديلة وهما ؛ محاليل صلبة مرتبة وغير مرتبة. يتشكل محلول صلب مرتب عندما تحل الذرات المذابة محل ذرات المذيب في موقع مفضل من شبكة المذيب. مثال: نظام Cu-Au. تتشكل المحاليل الصلبة المضطربة عندما تستبدل الذرات المذابة عشوائياً ذرات المذيب في الشبكة.
ما هو الحل الصلب البيني؟
المحاليل الصلبة الخلالية هي حلول الحالة الصلبة التي تتشكل عندما تدخل الذرات الذائبة في الثقوب بين ذرات المذيبات في الشبكة. هناك ، تكون الذرات المذابة صغيرة بما يكفي للدخول في هذه الثقوب. نسمي هذه الثقوب ، مواقع بينية.
الشكل 01: حل صلب بيني
هذه العملية تضعف الروابط بين ذرات المذيب. وبالتالي ، فإن الشبكة تتشوه. ولكي يحدث هذا ، يجب أن يكون الحجم الذري للذرات المذابة أقل من 40٪ من حجم ذرات المذيب. تدخل الذرات المذابة في الشبكة الخلالي. العناصر الوحيدة القادرة على تكوين هذا النوع من الحلول الصلبة هي H و Li و Na و B.
ما هو الفرق بين الحل الصلب البديل والحل الخلالي؟
الحلول الصلبة البديلة هي حلول الحالة الصلبة التي تتشكل عندما تحل الذرات المذابة محل ذرات المذيب. يتشكل هذا النوع من المحاليل الصلبة فقط إذا كانت الذرات المذابة كبيرة بما يكفي لتحل محل ذرات المذيب في الشبكة. علاوة على ذلك ، فإن الحجم الذري للمذابات يشبه تقريبًا حجم ذرات المذيب. الحلول الصلبة الخلالية هي حلول الحالة الصلبة التي تتشكل عندما تدخل الذرات المذابة في الثقوب بين ذرات المذيبات للشبكة. تتشكل هذه المحاليل الصلبة فقط إذا كانت الذرات المذابة صغيرة بما يكفي لدخول ثقوب الشبكة.بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يكون الحجم الذري للذرات المذابة حوالي 40٪ من حجم ذرات المذيب لتشكيل هذا النوع من الشبكة. هذا هو الفرق الرئيسي بين المحلول الصلب البديل والمحلول الخلالي.
ملخص - الحل الصلب البديل مقابل الحل الصلب الخلالي
الحلول الصلبة هي حلول الحالة الصلبة التي تحتوي على نوعين أو أكثر من العناصر في نفس خليط الحالة الصلبة. هناك نوعان من الحلول الصلبة مثل الحلول الصلبة البديلة والخلالية وفقًا للطريقة التي تتشكل بها. يتمثل الاختلاف بين المحلول الصلب البديل والمحلول الخلالي في أنه في تكوين محلول صلب بديل ، يتضمن استبدال ذرة مذيب بذرة مذابة بينما في تكوين المحاليل الصلبة الخلالية ، لا يوجد إزاحة لذرات المذيب بواسطة الذرات المذابة وبدلاً من ذلك ، تدخل الجزيئات الذائبة الثقوب بين ذرات المذيب.
