A principal diferença entre solução sólida substitucional e intersticial é que a solução sólida substitucional envolve a substituição de um átomo de solvente por um átomo de soluto, em sua formação. Ao contrário, não há deslocamento de átomos de solvente por átomos de soluto na formação de soluções sólidas intersticiais, em vez disso, as moléculas de soluto entram nos buracos entre os átomos de solvente.
Uma solução sólida é uma solução no estado sólido de um ou mais solutos no mesmo solvente. Lá, dois ou mais elementos ocorrem no estado sólido. Chamamos isso de solução em vez de composto porque a estrutura cristalina do solvente permanece in alterada com a adição de solutos. No processo de fortalecimento de solução sólida, a resistência do metal puro pode ser aumentada através da liga de outro elemento. Podemos fazer isso formando uma solução sólida. Dependendo do elemento de liga, existem duas formas de soluções sólidas como soluções sólidas substitucionais e intersticiais.
O que é Solução Sólida Substitucional?
Soluções sólidas substitucionais são soluções em estado sólido que se formam quando os átomos do soluto substituem os átomos do solvente. Para formar este tipo de solução sólida, os átomos de soluto devem ser grandes o suficiente para substituir os átomos de solvente na rede. Os átomos de soluto incorporam-se na rede por substituição através da substituição dos átomos em posições particulares da rede. Aqui, alguns elementos de liga têm átomos de soluto que são capazes de substituir átomos de solvente apenas em pequenas quantidades, enquanto existem alguns elementos de liga que podem substituir átomos de solvente em toda a solução sólida.
Esse tipo de solução sólida se forma quando os átomos do soluto e do solvente têm tamanhos atômicos quase semelhantes. Além disso, altas temperaturas podem aumentar essas substituições. Além disso, existem duas formas de soluções sólidas substitucionais, a saber; soluções sólidas ordenadas e desordenadas. Uma solução sólida ordenada se forma quando os átomos do soluto substituem os átomos do solvente em um local preferido da rede do solvente. Ex: sistema Cu-Au. Soluções sólidas desordenadas se formam quando os átomos de soluto substituem aleatoriamente os átomos de solvente na rede.
O que é solução sólida intersticial?
Soluções sólidas intersticiais são soluções de estado sólido que se formam quando átomos de soluto entram nos buracos entre os átomos de solvente da rede. Lá, os átomos de soluto são pequenos o suficiente para entrar nesses buracos. Chamamos esses buracos de sites intersticiais.
Figura 01: Uma solução sólida intersticial
Este processo enfraquece as ligações entre os átomos do solvente. Assim, a rede se deforma. Para que isso aconteça, o tamanho atômico dos átomos do soluto deve ser menor que 40% do tamanho dos átomos do solvente. Os átomos de soluto entram na rede intersticialmente. Os únicos elementos capazes de formar este tipo de soluções sólidas são H, Li, Na e B.
Qual é a diferença entre solução sólida substitucional e intersticial?
Soluções sólidas substitucionais são soluções em estado sólido que se formam quando os átomos do soluto substituem os átomos do solvente. Esse tipo de solução sólida se forma apenas se os átomos de soluto forem grandes o suficiente para substituir os átomos de solvente na rede. Além disso, o tamanho atômico dos solutos é quase semelhante ao tamanho dos átomos do solvente. As soluções sólidas intersticiais são soluções de estado sólido que se formam quando os átomos de soluto entram nos buracos entre os átomos de solvente da rede. Essas soluções sólidas se formam apenas se os átomos de soluto forem pequenos o suficiente para entrar nos orifícios da rede. Além disso, o tamanho atômico dos átomos do soluto deve ser cerca de 40% do tamanho dos átomos do solvente para formar esse tipo de rede. Esta é a principal diferença entre solução sólida substitucional e intersticial.
Resumo – Substitucional vs Solução Sólida Intersticial
Soluções sólidas são as soluções de estado sólido que possuem dois ou mais tipos de elementos na mesma mistura de estado sólido. Existem duas formas de soluções sólidas como soluções sólidas substitucionais e intersticiais de acordo com a forma como se formam. A diferença entre solução sólida substitucional e intersticial é que na formação de uma solução sólida substitucional, ela envolve a substituição de um átomo de solvente por um átomo de soluto, enquanto na formação de soluções sólidas intersticiais não há deslocamento de átomos de solvente por átomos de soluto., em vez disso, as moléculas de soluto entram nos buracos entre os átomos do solvente.
