Différence entre la solution solide de substitution et la solution solide interstitielle

le différence clé entre solution solide de substitution et interstitielle est que la La solution solide de substitution implique la substitution d'un atome de solvant par un atome de soluté, lors de sa formation. Au contraire, il n'y a pas de déplacement d'atomes de solvant par des atomes de soluté lors de la formation de solutions solides interstitielles; les molécules de soluté pénètrent dans les trous entre les atomes de solvant.. 

Une solution solide est une solution à l'état solide d'un ou plusieurs solutés dans le même solvant. Là, deux ou plusieurs éléments se produisent à l'état solide. Nous appelons cela une solution plutôt qu'un composé parce que la structure cristalline du solvant reste inchangée avec l'addition de solutés. Lors du renforcement de la solution solide, la résistance du métal pur peut être augmentée en alliant un autre élément. Nous pouvons le faire en formant une solution solide. Selon l’élément d’alliage, il existe deux formes de solutions solides: les solutions solides de substitution et les solutions solides interstitielles..

CONTENU

1. Vue d'ensemble et différence clé
2. Qu'est-ce qu'une solution solide de substitution?
3. Qu'est-ce qu'une solution solide interstitielle?
4. Comparaison côte à côte - Solution solide substitutive contre solution solide interstitielle sous forme tabulaire
5. Résumé

Qu'est-ce qu'une solution solide de substitution??

Les solutions solides de substitution sont des solutions à l'état solide qui se forment lorsque les atomes de soluté remplacent les atomes de solvant. Afin de former ce type de solution solide, les atomes de soluté doivent être suffisamment grands pour remplacer les atomes de solvant dans le réseau. Les atomes de soluté s’intègrent dans le réseau par substitution, en substituant les atomes à des positions particulières du réseau. Ici, certains éléments d'alliage ont des atomes de soluté capables de remplacer des atomes de solvant en petites quantités, alors que certains éléments d'alliage peuvent remplacer des atomes de solvant sur toute la solution solide..

Ce type de solution solide se forme lorsque les atomes de soluté et de solvant ont des tailles atomiques presque similaires. De plus, les températures élevées peuvent augmenter ces remplacements. En outre, il existe deux formes de solutions solides de substitution: solutions solides ordonnées et désordonnées. Une solution solide ordonnée se forme lorsque les atomes de soluté remplacent les atomes de solvant dans un site préféré du réseau de solvants. Ex: système Cu-Au. Des solutions solides désordonnées se forment lorsque les atomes de soluté remplacent de manière aléatoire les atomes de solvant dans le réseau..

Qu'est-ce qu'une solution solide interstitielle??

Les solutions solides interstitielles sont des solutions à l'état solide qui se forment lorsque des atomes de soluté entrent dans les trous situés entre les atomes de solvant du réseau. Là, les atomes de soluté sont assez petits pour entrer dans ces trous. Nous appelons ces trous, sites interstitiels.

Figure 01: Une solution solide interstitielle

Ce processus affaiblit les liens entre les atomes de solvant. Ainsi, le réseau se déforme. Pour que cela se produise, la taille atomique des atomes de soluté doit être inférieure à 40% de la taille des atomes de solvant. Les atomes de soluté entrent dans le réseau de manière interstitielle. Les seuls éléments capables de former ce type de solutions solides sont H, Li, Na et B.

Quelle est la différence entre une solution solide de substitution et une solution solide interstitielle?

Les solutions solides de substitution sont des solutions à l'état solide qui se forment lorsque les atomes de soluté remplacent les atomes de solvant. Ce type de solutions solides ne se forme que si les atomes de soluté sont suffisamment grands pour remplacer les atomes de solvant dans le réseau. De plus, la taille atomique des solutés est presque similaire à la taille des atomes de solvant. Les solutions solides interstitielles sont des solutions à l'état solide qui se forment lorsque des atomes de soluté entrent dans les trous situés entre les atomes de solvant du réseau. Ces solutions solides ne se forment que si les atomes de soluté sont suffisamment petits pour pénétrer dans les trous du réseau. De plus, la taille atomique des atomes de soluté devrait être d'environ 40% de la taille des atomes de solvant afin de former ce type de réseau. C’est la principale différence entre les solutions de substitution et les solutions solides interstitielles.

Résumé - Substitutional vs solution solide interstitielle

Les solutions solides sont les solutions à l'état solide qui ont deux types d'éléments ou plus dans le même mélange à l'état solide. Il existe deux formes de solutions solides en solutions solides de substitution et interstitielles, en fonction de la manière dont elles se forment. La différence entre solution solide de substitution et solution interstitielle réside dans le fait que, lors de la formation d'une solution solide de substitution, il s'agit de la substitution d'un atome de solvant par un atome de soluté, alors que dans la formation de solutions solides interstitielles, il n'y a pas de déplacement d'atomes de solvant par des atomes de soluté. , au lieu de cela, les molécules de soluté entrent dans les trous entre les atomes de solvant.

Référence:

1. «Solid Solution Strengthening». Wikipedia, Wikimedia Foundation, 19 juin 2018. Disponible ici 
2. USINE D'ARMES LEGERES (MINISTERE DE LA DEFENSE) Suivre. «Solutions solides». LinkedIn SlideShare, 18 nov. 2013. Disponible ici  

Courtoisie d'image:

1.'Interstitial solute'By ISiamrut sur Wikipedia anglais (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons