تفاوت اصلی بین محلول جامد جانشینی و بینابینی در این است که محلول جامد جانشینی شامل جایگزینی یک اتم حلال توسط یک اتم املاح در تشکیل آن است. برعکس، هیچ جابجایی اتم های حلال توسط اتم های املاح در تشکیل محلول های جامد بین بافتی وجود ندارد، در عوض، مولکول های املاح وارد سوراخ های بین اتم های حلال می شوند.
محلول جامد محلول حالت جامد از یک یا چند محلول در یک حلال است. در آنجا دو یا چند عنصر در حالت جامد رخ می دهند. ما آن را محلول می نامیم تا ترکیب، زیرا ساختار کریستالی حلال با افزودن املاح بدون تغییر باقی می ماند.در فرآیند تقویت محلول جامد، استحکام فلز خالص را می توان از طریق آلیاژ کردن عنصر دیگر افزایش داد. ما می توانیم این کار را با تشکیل یک محلول جامد انجام دهیم. بسته به عنصر آلیاژی، دو شکل از محلول های جامد به عنوان محلول های جامد جایگزین و بینابینی وجود دارد.
محلول جامد جایگزین چیست؟
محلول های جامد جانشینی محلول های حالت جامد هستند که زمانی تشکیل می شوند که اتم های املاح جایگزین اتم های حلال شوند. برای تشکیل این نوع محلول جامد، اتم های املاح باید به اندازه کافی بزرگ باشند تا جایگزین اتم های حلال در شبکه شوند. اتم های املاح به طور جایگزین از طریق جایگزینی اتم ها در موقعیت های خاص شبکه در شبکه ادغام می شوند. در اینجا، برخی از عناصر آلیاژی دارای اتم‌های املاح هستند که فقط در مقادیر کم قادر به جایگزینی اتم‌های حلال هستند، در حالی که برخی از عناصر آلیاژی وجود دارند که می‌توانند جایگزین اتم‌های حلال در سراسر محلول جامد شوند.
این نوع محلول جامد زمانی تشکیل می شود که اتم های حل شونده و حلال دارای اندازه های اتمی تقریباً مشابهی باشند.علاوه بر این، دمای بالا می تواند این جایگزینی ها را افزایش دهد. علاوه بر این، دو شکل از محلول های جامد جایگزین وجود دارد: محلول های جامد منظم و نامنظم زمانی که اتم‌های حل شونده جایگزین اتم‌های حلال در محل ترجیحی شبکه حلال شوند، یک محلول جامد مرتب تشکیل می‌شود. مثال: سیستم Cu-Au. محلول های جامد آشفته زمانی تشکیل می شوند که اتم های املاح به طور تصادفی جایگزین اتم های حلال در شبکه شوند.
محلول جامد بینابینی چیست؟
محلول های جامد بینابینی محلول های حالت جامد هستند که وقتی اتم های املاح وارد سوراخ های بین اتم های حلال شبکه می شوند تشکیل می شوند. در آنجا، اتم های املاح به اندازه ای کوچک هستند که بتوانند وارد این سوراخ ها شوند. ما به این حفره ها، سایت های بینابینی می گوییم.
شکل 01: یک محلول جامد بینابینی
این فرآیند پیوندهای بین اتم های حلال را ضعیف می کند. بنابراین، شبکه تغییر شکل می دهد. برای اینکه این اتفاق بیفتد اندازه اتمی اتم های املاح باید کمتر از 40 درصد اندازه اتم های حلال باشد. اتم های املاح به صورت بینابینی وارد شبکه می شوند. تنها عناصری که قادر به تشکیل این نوع محلول های جامد هستند H، Li، Na و B هستند.
تفاوت بین محلول جامد جایگزین و بینابینی چیست؟
محلول های جامد جانشینی محلول های حالت جامد هستند که زمانی تشکیل می شوند که اتم های املاح جایگزین اتم های حلال شوند. این نوع محلول‌های جامد تنها در صورتی تشکیل می‌شوند که اتم‌های املاح به اندازه کافی بزرگ باشند تا جایگزین اتم‌های حلال در شبکه شوند. علاوه بر این، اندازه اتمی املاح تقریباً مشابه اندازه اتم های حلال است. محلول های جامد بینابینی محلول های حالت جامد هستند که وقتی اتم های املاح وارد سوراخ های بین اتم های حلال شبکه می شوند تشکیل می شوند. این محلول های جامد تنها در صورتی تشکیل می شوند که اتم های املاح به اندازه کافی کوچک باشند تا وارد سوراخ های شبکه شوند.علاوه بر این، اندازه اتمی اتم های املاح باید حدود 40 درصد اندازه اتم های حلال باشد تا این نوع شبکه تشکیل شود. این تفاوت اصلی بین محلول جامد جایگزین و بینابینی است.
خلاصه - جایگزینی در مقابل محلول جامد بینابینی
محلول های جامد محلول های حالت جامد هستند که دو یا چند نوع عنصر در یک مخلوط حالت جامد دارند. محلول های جامد به دو شکل محلول جامد جانشینی و محلول جامد بینابینی با توجه به نحوه تشکیل آن وجود دارد. تفاوت بین محلول جامد جانشینی و بینابینی در این است که در تشکیل محلول جامد جانشینی، شامل جایگزینی اتم حلال با اتم املاح است در حالی که در تشکیل محلول های جامد بین بافتی، هیچ جابجایی اتم های حلال توسط اتم های املاح وجود ندارد. در عوض، مولکول های املاح وارد سوراخ های بین اتم های حلال می شوند.
