Diferencia entre la solución sólida sustitucional e intersticial

El diferencia clave entre la solución sólida sustitucional e intersticial es que la La solución sólida sustitucional implica la sustitución de un átomo de solvente por un átomo de soluto, en su formación. Por el contrario, no hay desplazamiento de átomos de disolvente por átomos de soluto en la formación de soluciones sólidas intersticiales, en cambio, las moléculas de soluto entran en los agujeros entre los átomos del disolvente. 

Una solución sólida es una solución de estado sólido de uno o más solutos en el mismo disolvente. Allí, ocurren dos o más elementos en estado sólido. Lo llamamos una solución en lugar de un compuesto porque la estructura cristalina del solvente permanece sin cambios con la adición de solutos. En el proceso de fortalecimiento de la solución sólida, la resistencia del metal puro se puede aumentar mediante la aleación de otro elemento. Podemos hacer esto formando una solución sólida. Dependiendo del elemento de aleación, hay dos formas de soluciones sólidas como soluciones sólidas sustitucionales e intersticiales.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es la solución sólida sustitucional?
3. ¿Qué es la solución sólida intersticial?
4. Comparación de lado a lado: solución sólida intersticial sustitucional frente a
5. Resumen

¿Qué es la solución sólida sustitucional??

Las soluciones sólidas de sustitución son soluciones de estado sólido que se forman cuando los átomos de soluto reemplazan los átomos de solvente. Para formar este tipo de solución sólida, los átomos de soluto deben ser lo suficientemente grandes como para reemplazar los átomos de solvente en la red. Los átomos de soluto se incorporan a la red sustitutionalmente mediante el reemplazo de los átomos en posiciones particulares de la red. Aquí, algunos elementos de aleación tienen átomos de soluto que pueden reemplazar los átomos de disolvente solo en pequeñas cantidades, mientras que hay algunos elementos de aleación que pueden reemplazar los átomos de solvente en todo la solución sólida.

Este tipo de solución sólida se forma cuando los átomos de soluto y solvente tienen tamaños atómicos casi similares. Además, las altas temperaturas pueden aumentar estos reemplazos. Además, hay dos formas de soluciones sólidas sustitucionales, a saber; soluciones sólidas ordenadas y desordenadas. Una forma de solución sólida ordenada cuando los átomos de soluto reemplazan los átomos del disolvente en un sitio preferido de la red de solvente. Ej: sistema CU-AA. Se forman soluciones sólidas desordenadas cuando los átomos de soluto reemplazan al azar los átomos de disolvente en la red.

¿Qué es la solución sólida intersticial??

Las soluciones sólidas intersticiales son soluciones de estado sólido que se forman cuando los átomos de soluto entran en los agujeros entre los átomos de disolvente de la red. Allí, los átomos solutos son lo suficientemente pequeños como para entrar en estos agujeros. Llamamos a estos agujeros, sitios intersticiales.

Figura 01: una solución sólida intersticial

Este proceso debilita los enlaces entre los átomos solventes. Por lo tanto, la red se deforma. Para que esto suceda, el tamaño atómico de los átomos solutos debe ser inferior al 40% del tamaño de los átomos de solvente. Los átomos de soluto entran en la red interstitialmente. Los únicos elementos que son capaces de formar este tipo de soluciones sólidas son H, Li, Na y B.

¿Cuál es la diferencia entre una solución sólida sustitucional e intersticial??

Las soluciones sólidas de sustitución son soluciones de estado sólido que se forman cuando los átomos de soluto reemplazan los átomos de solvente. Este tipo de soluciones sólidas se forma solo si los átomos de soluto son lo suficientemente grandes como para reemplazar los átomos de solvente en la red. Además, el tamaño atómico de solutos es casi similar al tamaño de los átomos de solvente. Las soluciones sólidas intersticiales son soluciones de estado sólido que se forman cuando los átomos de soluto entran en los agujeros entre los átomos de solvente de la red. Estas soluciones sólidas se forman solo si los átomos de soluto son lo suficientemente pequeños como para ingresar a los agujeros de la red. Además, el tamaño atómico de los átomos de soluto debe ser aproximadamente el 40% del tamaño de los átomos de solvente para formar este tipo de red. Esta es la principal diferencia entre la solución sólida sustitucional e intersticial.

Resumen -Solución de sólido intersticial sustitucional versus intersticial

Las soluciones sólidas son las soluciones de estado sólido que tienen dos o más tipos de elementos en la misma mezcla de estado sólido. Hay dos formas de soluciones sólidas como soluciones sólidas sustitucionales e intersticiales de acuerdo con la forma en que se forma. La diferencia entre la solución sólida sustitucional e intersticial es que en la formación de una solución sólida sustitucional, implica la sustitución de un átomo de solvente mediante un átomo de soluto, mientras que en la formación de soluciones sólidas intersticiales, no hay desplazamiento de átomos de solvente por átomos solutos , en cambio, las moléculas de soluto entran en los agujeros entre los átomos de solvente.

Referencia:

1. "Fortalecimiento de la solución sólida."Wikipedia, Fundación Wikimedia, 19 de junio de 2018. Disponible aquí 
2. Fábrica de armas pequeñas (Ministerio de Defensa) Sigue. "Soluciones sólidas."LinkedIn Slideshare, 18 de noviembre. 2013. Disponible aquí  

Imagen de cortesía:

1.'Soluto intersticial' por Isiamrut en English Wikipedia (CC By-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia