Differenza tra soluzione solida sostitutiva e interstiziale

Il differenza fondamentale tra la soluzione solida sostitutiva e interstiziale è che il la soluzione solida sostitutiva implica la sostituzione di un atomo di solvente con un atomo di soluto, nella sua formazione. Al contrario, non vi è spostamento di atomi di solvente per atomi di soluto nella formazione di soluzioni solide interstiziali, invece, le molecole di soluto entrano nei fori tra gli atomi di solvente. 

Una soluzione solida è una soluzione allo stato solido di uno o più soluti nello stesso solvente. Lì, due o più elementi si verificano nello stato solido. La chiamiamo una soluzione piuttosto che un composto perché la struttura cristallina del solvente rimane invariata con l'aggiunta di soluti. Nel processo di rafforzamento della soluzione solida, la resistenza del metallo puro può essere aumentata attraverso la lega di un altro elemento. Possiamo farlo formando una soluzione solida. A seconda dell'elemento di lega, esistono due forme di soluzioni solide come soluzioni solide sostitutive e interstiziali.

CONTENUTO

1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è la soluzione solida sostitutiva
3. Cos'è la soluzione solida interstiziale
4. Confronto affiancato - Soluzione solida sostitutiva vs interstiziale in forma tabulare
5. Sommario

Cos'è la soluzione solida sostitutiva?

Le soluzioni solide sostitutive sono soluzioni allo stato solido che si formano quando gli atomi di soluto sostituiscono gli atomi di solvente. Per formare questo tipo di soluzione solida, gli atomi di soluto dovrebbero essere abbastanza grandi da sostituire gli atomi di solvente nel reticolo. Gli atomi di soluto incorporano nel reticolo in modo sostitutivo sostituendo gli atomi in particolari posizioni del reticolo. Qui, alcuni elementi di lega hanno atomi soluti che sono in grado di sostituire gli atomi di solvente solo in piccole quantità mentre ci sono alcuni elementi di lega che possono sostituire gli atomi di solvente su tutta la soluzione solida.

Questo tipo di soluzione solida si forma quando gli atomi di soluto e solvente hanno dimensioni atomiche pressoché simili. Inoltre, le alte temperature possono aumentare queste sostituzioni. Inoltre, ci sono due forme di soluzioni solide sostitutive cioè; soluzioni solide ordinate e disordinate. Una soluzione solida ordinata si forma quando gli atomi di soluto sostituiscono gli atomi di solvente in un sito preferito del reticolo del solvente. Es .: sistema Cu-Au. Le soluzioni solide disordinate si formano quando gli atomi di soluto sostituiscono a caso gli atomi di solvente nel reticolo.

Cos'è la soluzione solida interstiziale?

Le soluzioni solide interstiziali sono soluzioni allo stato solido che si formano quando gli atomi di soluto entrano nei fori tra gli atomi di solvente del reticolo. Lì, gli atomi di soluto sono abbastanza piccoli da entrare in questi buchi. Chiamiamo questi buchi, siti interstiziali.

Figura 01: una soluzione solida interstiziale

Questo processo indebolisce i legami tra gli atomi di solvente. Quindi, il reticolo si deforma. Perché ciò accada, la dimensione atomica degli atomi di soluto dovrebbe essere inferiore al 40% della dimensione degli atomi di solvente. Gli atomi di soluto entrano nel reticolo in modo interstiziale. Gli unici elementi che sono in grado di formare questo tipo di soluzioni solide sono H, Li, Na e B.

Qual è la differenza tra soluzione solida sostitutiva e interstiziale?

Le soluzioni solide sostitutive sono soluzioni allo stato solido che si formano quando gli atomi di soluto sostituiscono gli atomi di solvente. Questo tipo di soluzioni solide si forma solo se gli atomi di soluto sono abbastanza grandi da sostituire gli atomi di solvente nel reticolo. Inoltre, la dimensione atomica dei soluti è quasi simile alla dimensione degli atomi di solvente. Le soluzioni solide interstiziali sono soluzioni allo stato solido che si formano quando gli atomi di soluto entrano nei fori tra gli atomi di solvente del reticolo. Queste soluzioni solide si formano solo se gli atomi di soluto sono abbastanza piccoli da entrare nei fori del reticolo. Inoltre, la dimensione atomica degli atomi di soluto dovrebbe essere circa il 40% della dimensione degli atomi di solvente per formare questo tipo di reticolo. Questa è la principale differenza tra la soluzione solida sostitutiva e interstiziale.

Sommario - Soluzione solida sostitutiva vs interstiziale

Le soluzioni solide sono le soluzioni allo stato solido che hanno due o più tipi di elementi nella stessa miscela allo stato solido. Esistono due forme di soluzioni solide come soluzioni solide sostitutive e interstiziali in base al modo in cui si formano. La differenza tra la soluzione solida sostitutiva e interstiziale è che nella formazione di una soluzione solida sostitutiva, implica la sostituzione di un atomo di solvente con un atomo di soluto mentre nella formazione di soluzioni solide interstiziali, non vi è spostamento di atomi di solvente da atomi di soluto , invece, le molecole di soluto entrano nei fori tra gli atomi di solvente.

Riferimento:

1. "Solid Solid Solution Solution". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 19 giugno 2018. Disponibile qui 
2. FABBRICA DI ARMI PICCOLE (MINISTERO DELLA DIFESA) Seguire. "Soluzioni solide". LinkedIn SlideShare, 18 nov. 2013. Disponibile qui  

Cortesia dell'immagine:

1. 'Interterstitial solute' di ISiamrut su Wikipedia in inglese (CC BY-SA 3.0) attraverso Commons Wikimedia