Soluțiile solide sunt numite omogene cristaline de modificare a fazei compoziție TION.
Soluțiile solide ale unor structuri reprezintă o singură fază cristalină, a cărei compoziție este, în anumite cazuri, pre-(așa-numita omogenitatea câmpului) pot fi modificate fără apariția unor noi faze. Există mai multe tipuri de soluții solide (Fig. 10). Există două tipuri de scheniya solide înlocuite soluție (soluții solide genus I) și soluții solide vnedreniya- (soluții solide din genul II) formate în timpul aplicare-reniu în zăbrele ( „dizolvare“ în grila) a unui cristal de cristal compus atomi sau ioni alți conexiune. Mai mult, formarea de soluții solide substitutionali „proprii“ atomi de material de bază (matrice) sunt înlocuite prin introducerea atomilor Xia și formarea de soluții solide, atomii sunt situate în interstițiile materialului matricei zăbrele. Un al treilea tip de soluții solide nu este asociat cu introducerea atomilor sau ionilor străini D zăbrele, și a cauzat o deviere într-un anumit interval de compoziție a compusului din compoziția sa stoechiometrică. Astfel de soluții solide sunt cunoscute ca defecte non-stoechiometrici (pentru unele dintre ele folosesc uneori numele de soluții solide scăderii).
Fig. 10. Tipuri de soluții solide: A - substituție; b - punerea în aplicare; în - scăderea
Soluțiile solide nu sunt unele de excepție fenomene-Niemi. Dimpotrivă, este condiție destul de comună a substanțelor reale, deoarece nu sunt substanțe absolut insolubile unul în celălalt în stare solidă. În mod similar, practic sous-există cu compuși de coordonare baruri, compoziția co-toryh întotdeauna adaptate individual la compoziția stoechiometrică.
soluții solide substitutionali. Dacă atomii sau ionii de o substanță care pătrunde în latice altei substanțe, este substituită atomii sob-guvernamentale sau ioni in retea, sunt solide cursele creează substituție.
soluții solide substituționale sunt acele soluții care ob razuyutsya prin substituția statistică a atomilor sau ionilor din structura unui solid cristalin (solvenți sau matrice) alți atomi sau ioni (dizolvate) substanța care ocupă locurile rezultate zabrele regulate.
O soluție solidă substituțională (Fig. 10a), este adesea menționată ca și aceleași cristale izomorfe amestecate și amestecuri ale acestora, precum și formarea de substitutionala proces soluții solide numit substituție izomorfe.
În formarea soluțiilor solide substitutionali înlocuind reciproc, în principiu, ambii cationi și anioni.
Unele substanțe pot forma soluții solide sunt destul de ușor, de exemplu, atunci când acestea sunt co-cristalizare din curse au loc. Cel mai adesea, cu toate acestea, cum ar fi sistemele de silicat, pentru formarea de soluții solide necesită o energie de activare semnificativă, astfel încât aspectul lor din cauza diferitelor procese termo cal (încălzire la o temperatură ridicată leniem de topire, urmată de cristalizare, procese hidrotermale).
Numărul de atomi sau ioni străini, care penetrează structura substanței de bază, pot fi diferite. Unele substanțe pot fi amestecate unele cu altele într-o gamă largă, până la substituția completă de atomi, cum ar fi la atomii de o altă substanță. În acest caz vorbim de o serie continuă de soluții solide, miscibile sau izomorfism Sauveur-shennom. Astfel de substanțe, de exemplu, purtat-2MgO · SiO2 și 2FeO-SiO2. formând un continuu carbu Dyjí soluții - olivină. Mai mult decât atât, în structura 2FeO · cationilor de fier SiO2 poate fi complet înlocuit cu cationi de magneziu, și invers, în structura 2MgO · SiO2 cationi de magneziu pentru cationi de fier (Mg 2+ 2+ ↔Fe tip de substituție). Dar cel mai adesea înlocuirea numai în anumite limite pot apărea în cazul în care, calitativ dincolo de care soluțiile solide nu sunt formate. În acest caz, se vorbește de un număr limitat de aliaj d soluții s x solide, miscibilitate limitată sau imperfect izo-morfism (cu solubilitate foarte scăzută a formării de solide numite aliaj soluții solide endocrypty - mascare).
Capacitatea atomilor sau ionilor intră în structura unui alt ve există este determinată, pe de o parte, proprietățile-ai atomilor individuali sau ioni (mărime, încărcare, structura electronică) și, pe de altă parte, caracteristicile structura cristalină ve societățile care formează soluții solide.
soluții solide. Atomii sau ionii de o substanță care nu se pot substitui atomi sau ioni și alte situate în pro-mezhutkah între acestea (Fig. 10b). În acest caz, există aliaje solide Dyjí soluții interstițiale.
Soluțiile solide sunt acele soluții care formează un Obra-din punerea în aplicare a atomilor sau ionilor de o singură substanță în spații libere (interstiții) zăbrele cristal alt material - sol-ERATOR.
reprezentanți tipici ai acestor soluții solide sunt, sunt așa-numita fază interstițiale - formarea compușilor Xia la introducerea în interstițiile matrice close-ambalate de atomi metaloid ai metalelor de tranziție, cum ar fi hidrogenul (hidro-dy), azot (nitruri), carbon (carbid) și așa mai departe. . un exemplu specific este introducerea de oțel în fază - solidă soluția interstițială de carbon în rețeaua de fier. Etapa de implementare a compoziției variabile au adesea zone mari de omogenitate.
Se remarcă faptul că soluțiile solide, spre deosebire de soluțiile solide substitutionali poate fi limitată doar mi deoarece, de obicei, la o anumită concentrație a tensiunii componentei soluție yuschegosya în grila datorită atomilor penetrante devin atât de considerabilă încât existența soluției solide bont chivogo este puțin probabilă.
Multe proprietati ale fazelor interstițială, cum ar fi duritate mare și un punct de topire ridicat care depășesc aceste caracteristici în metale datorită unei legături covalente puternice a atomilor la metal și electroni care implică metaloid. Prezența bonding interatomică metalice în astfel faze explica luciul metalic, o conductivitate electrică ridicată, capacitate nekoto-ryh dintre ele aproape zero absolut temperaturi ale tranziției supraconductoare.
Defecte nestehiometrii. Este stabilit acum că, practic, toate compus chimic în stare solidă, cu coordonarea (atomic, ionic sau metal) D-zăbrele au o compoziție variabilă, adică. E. Planșa diferite grade de deviere de la compoziția stoechiometrică exprimată-de protecție a revendicărilor anexate acest compus. Compoziții FIELD situată în interiorul Violarea granița valorilor stoichiometrice sa ridicat Insulele, numit un domeniu sau o regiune a nonstoichiometry omogenitate. chimică continuă și constantă co-devenind corespunzătoare formulei stoichiometric pot avea numai compușii cu laticile moleculare.
Abaterile de la stoichiometrie sunt o consecință a defectelor re-zăbrele (defecte nonstoichiometry), care se pot manifesta ca exces (în comparație cu stoechiometrice) cationi datorate JOBuri anioni (KC1, ThO2. CeO2. PbO, TiO și altele asemenea. D.), sau prin prezența cationii totali în interstițiile zăbrele (ZnO, SDO și t. d.), un exces de anioni datorită prezenței în rețeaua de posturi vacante de cationi (FeO, NiO, FeS, TiO și altele asemenea. d.) sau anioni prezenți în interstițiile (UO2 și altele asemenea. d ) .. Combinații posibile ale acestor tipuri de defecte în același compus.
Deoarece compușii nonstoichiometric din cadrul omogenității raiduri-ISC sunt singură fază alternantă co-pus, acestea pot fi calificate ca soluții solide. În cazul în care tulburările de stoichiometrie cauzate de prezența cationic sau posturile vacante cu zăbrele anionici, adică. E. Cu o lipsă de atomi în corespunzătoare cation sau anion sublatice, astfel de soluții solide sunt denumite uneori ca soluții solide substracție (fig. 10 e), în cazul în care acestea sunt cauzate de tulburări cationilor în exces sau anioni în interstiții, astfel de soluții solide pot fi considerate ca soluții solide cationi proprii sau anioni ai compusului în zabrele sa cristalină.
Apariție de compuși non-stoichiometric este cale-Corolarului termodinamic inevitabil schimbul materialului fazei cristaline cu mediul, adică. E. Alte faze (gazoase, lichide sau solide). Gradul de deviere de la stoichiometrie depinde în principal de natura fizică și chimică a compusului în sine, și este diferit pentru diferiți compuși. Uneori, regiunea omogenitate (zona nestehiometrii) este foarte legături de Coy și detectarea ei este limitată de lipsa de sensibilitate a metodelor de cercetare aplicată. Astfel de compuși pot fi considerate ca un compus care are nici o omogenitate raidurilor stimul, adică. E. Un compus cu compoziție constantă. Ele sunt numite uneori faza liniară, deoarece structura diagramă co-standing a acestor compuși este prezentată o linie verticală s - ordonată compoziția corespunzătoare.