Szilárd oldatok - studopediya
A szilárd oldatok homogénnek nevezzük kristályos fázisváltó készítmény-CIÓ.
Szilárd oldatok bizonyos szerkezetek képviselik az egyik kristályos fázist, amelynek az összetétele a bizonyos előre esetekben (az úgynevezett mező homogenitás) lehet változtatni anélkül, hogy a megjelenése új fázisok. Számos típusú szilárd oldatok (ábra. 10). Két típusú szilárd oldat-helyébe scheniya (szilárd oldatok genus I) és szilárd oldatok vnedreniya- (szilárd oldatait nemzetség II) során képződő végrehaj-rénium a rács ( „oldódási” a rács) egy kristály-kristály vegyület-atomok vagy ionok egyéb kapcsolat. Ezen túlmenően, a formáció a helyettesítő szilárd oldatok „saját” atomok alapanyag (mátrix) helyébe bevezetésével Xia atomok és a kialakulását szilárd oldatok, atomok található a hézagokban a rács mátrix anyag. Egy harmadik típusú szilárd oldatok nem jár azzal, hogy a D-rács külföldi atomok vagy ionok, és okozott eltérést egy bizonyos tartományban a készítmény a vegyület annak sztöchiometrikus összetétellel. Az ilyen szilárd oldatok néven nem-sztöchiometria hibák (egy részük néha használja a nevét a kivonás szilárd oldatok).
Ábra. 10. típusai szilárd oldatok: A - helyettesítés; b - végrehajtását; in - kivonás
Solid megoldások nem kivételes jelenség-Niemi. Éppen ellenkezőleg, ez elég gyakori állapot a valódi anyagok, mivel nem állnak anyagok teljesen oldódnak egymásban szilárd állapotban. Hasonlóképpen, gyakorlatilag sous-létezik koordinációs vegyületeket bárok, a készítmény együttes toryh mindig pontosan illeszkedik a sztöchiometrikus összetétel.
Szubsztitúciós szilárd oldatok. Ha az atomok vagy ionok az egyik anyag behatol a rács egy másik anyag, ez a szubsztituált SOB kormányzati atomok vagy ionok a rács, vannak szilárd-fajok teremt helyettesítés.
Szubsztitúciós szilárd oldatok azok megoldások ob razuyutsya statisztikai helyettesítésével atomok vagy ionok a szerkezet egy kristályos szilárd anyag formájában (oldószereket vagy mátrix) és más atomok vagy ionok (oldott) anyag, amely elfoglalja a kapott szabályos rácspontjain.
A szubsztitúciós szilárd oldat (ábra. 10a) gyakran nevezik, mint az azonos izomorf vegyes kristályok és ezek keverékei, és a kialakulása helyettesítő szilárd oldatok nevezett folyamat izomorf helyettesítést.
A formáció a helyettesítő szilárd oldatok-helyettesítésével egymással elvileg a kationok és anionok.
Egyes anyagok szilárd oldatokat képeznek meglehetősen könnyen, például amikor azok együttes kristályosítással bekövetkeztét versenyeken. Legtöbbször azonban, mint például a szilikát rendszerek, a kialakulását szilárd oldatok igényel jelentős aktiválási energia, így a megjelenése miatt a különböző termo-cal folyamatok (melegítést egy magas hőmérsékletű olvadáspontú leniem majd kristályosítással, hidrotermális folyamatok).
A számos külföldi atomok vagy ionok, áthatoló a szerkezet a bázisos anyag, eltérő lehet. Egyes anyagok keverhetők egymással széles tartományon belül, akár a teljes helyettesítés hasonló atomok atomok egy másik anyag. Ebben az esetben beszélhetünk folyamatos sorozatát szilárd oldatok, teljesen elegyednek vagy Sauveur-shennom izomorfizmus. Az ilyen anyagok, például, kopott-2MgO · SiO2 és 2FeO-SiO2. amely egy folytonos szilárd ötvözet Dyjí oldatok - olivin. Továbbá, a szerkezet 2FeO · SiO2 vas kationokkal lehet teljesen helyébe magnézium kationok, és fordítva, a szerkezet 2MgO · SiO2 magnézium-kationok a vas kationokkal (Mg 2+ 2+ ↔Fe helyettesítési típus). De egyre gyakrabban a csere csak bizonyos határok között jöhet létre, ha minőségileg amelyen túl szilárd oldatok nem alakulnak ki. Ebben az esetben az egyik beszél korlátozott számú szilárd ötvözetet d s x oldatok, korlátozottan elegyedő vagy nem tökéletes izo-morfizmus (nagyon kis mértékben oldható a képződését szilárd ötvözet nevezett szilárd oldatok endocrypty - maszkolás).
Az a képesség, az atomok vagy ionok adja a szerkezet egy másik ve létezik meghatározzuk, egyrészt, a tulajdonságok-akkor az egyes atomok vagy ionok (méret, töltés, az elektronikus szerkezet), és, a másik viszont a kristályszerkezet jellemzői ve társadalmak képező szilárd oldatok.
Szilárd oldatok. Az atomok vagy ionok egy anyag nem helyettesíthetik atomok vagy ionok más található, és a pro-mezhutkah közöttük (10B.). Ebben az esetben vannak olyan szilárd ötvözetet Dyjí intersticiális megoldásokat.
A szilárd oldatok azokat a megoldásokat, hogy alkotnak Obra-a végrehajtását atomok vagy ionok az egyik anyag a szabad terek (térközök) kristályrács más anyagból - szol-erator.
Tipikus képviselői ilyen szilárd oldatok, amelyek az úgynevezett intersticiális fázis - képző vegyületek Xia behozatalkor a hézagok szoros illeszkedésű tömbök átmenetifém nemfémes atomok, mint például a hidrogén (hidro-dy), nitrogén (nitridek), szén (karbid), és így tovább. . egy konkrét példa a bevezetése fázis acélból - szilárd szén intersticiális oldatot a vas-rács. Megvalósítási szakasz változó összetételű gyakran nagy területen homogenitást.
Meg kell jegyezni, hogy a szilárd oldatok eltérően szubsztitúciós szilárd oldatok csak akkor lehet korlátozni km, mert általában egy bizonyos koncentrációja az oldat-yuschegosya komponens feszültség a rács miatt a behatoló atomok annyira jelentős, hogy a létezése felfekvési-chivogo szilárd oldat nem valószínű.
Sok tulajdonságait intersticiális fázisok, mint például a nagy keménység és a magas olvadáspontú meghaladó ezeket a jellemzőket fémek miatt erős kovalens kötés az atomok la fém és nemfémes bevonásával elektronok. A fém jelenléte atomközi kötés az ilyen fázisok ismerteti ezek fémes csillogás, a magas elektromos vezetőképesség, képessége nekoto-ryh ezek közelében abszolút nulla hőmérséklet a szupravezető átmenetet.
Hibák nestehiometrii. Most megállapítjuk, hogy gyakorlatilag az összes kémiai vegyület szilárd állapotban a koordináció (Atomic, ionos vagy fém) D-rács van egy változó összetételű, azaz. E. változó mértékű eltérés a sztöchiometrikus összetétele expresszált-a csatolt ez a vegyület. FIELD készítmények fekvő belül a határ megsértése sztöchiometrikus értéket elérte szigetek, úgynevezett domain vagy régió homogenitás nonstoichiometry. Folyamatos és állandó kémiai CO-válik megfelelő sztöchiometrikus képlet csak a vegyületek molekuláris rácsok.
Az eltérések a sztöchiometriáját egy következménye újbóli rácshibasűrűséget (nonstoichiometry hibák), amely megnyilvánulhat a feleslegben (viszonyítva sztöchiometrikus) kationok miatt anion megüresedett (KC1, ThO2. CeO 2. PbO, TiO és hasonlók. D.), vagy a jelenléte kationok a rács hézagokban (ZnO, SDO és t. d.), feleslegben anionok jelenléte miatt a kristályrácsban kation megüresedett (FeO, NiO, Fes, TiO és hasonlók. d.), vagy anionok, amely a hézagokban (UO2 és hasonlók. d ) .. Lehetséges kombinációk az ilyen típusú hibák a ugyanaz a vegyület.
Mivel nemsztöchiometriai vegyület belül razziák-STI homogenitás egyfázisú váltakozó CO-fogalmazva, ezek minősíthető szilárd oldatok. Ha a sztöchiometria által okozott rendellenességek jelenléte kationos vagy anionos rácsos megüresedett, azaz. E. A hiánya az atomok, a megfelelő kationt vagy aniont sublattice, az ilyen szilárd oldatok néha nevezik szilárd oldatok kivonás (ábra. 10 e), ha ezek által okozott rendellenességek feleslegben kationok vagy anionok a hézagokban, az ilyen szilárd oldatokat úgy kell tekinteni, mint a szilárd oldatok saját kationok vagy anionok a vegyület a kristályrácsban.
Előfordulása nem sztöchiometrikus vegyületek track-Corollárium termodinamikailag elkerülhetetlen cseréjét a kristályos fázisú anyag a környezettel, azaz. E. Egyéb fázisok (gáz, folyadék vagy szilárd anyag). A mértékű eltéréssel sztöchiometria elsősorban attól függ, a fizikai és kémiai természete, a vegyület önmagában, és eltér a különböző vegyületek. Néha homogenitás régió (terület nestehiometrii) nagyon kötvények Coy és detektálása korlátozza az érzékenység hiánya az alkalmazott kutatási módszereket. Az ilyen vegyületek tekinthető egy vegyület, amelynek nincs razziák-sti homogenitását, azaz. E. vegyület állandó összetételű. Ezek néha lineáris fázisú, mivel a diagram CO-álló szerkezete ezen vegyületek látható függőleges vonal-ek - ordináta megfelelő készítmény.