Põhierinevus asendus- ja interstitsiaalse tahke lahuse vahel on see, et asendustahke lahus hõlmab selle moodustamisel lahusti aatomi asendamist lahustunud aine aatomiga. Vastupidi, interstitsiaalsete tahkete lahuste moodustumisel ei toimu lahusti aatomite nihkumist lahustunud aine aatomitega, selle asemel sisenevad lahustunud aine molekulid lahustiaatomite vahelistesse aukudesse.
Tahke lahus on ühe või mitme lahustunud aine tahkes olekus lahus samas lahustis. Seal esineb tahkes olekus kaks või enam elementi. Me nimetame seda pigem lahuseks kui ühendiks, kuna lahusti kristallstruktuur jääb lahustunud ainete lisamisel muutumatuks. Tahke lahuse tugevdamise protsessis saab puhta metalli tugevust suurendada teise elemendi legeerimisega. Seda saame teha tahke lahuse moodustamisega. Sõltuv alt legeerivast elemendist on kaks tahkete lahuste vormi: asendus- ja interstitsiaalsed tahked lahused.
Mis on asenduslik tahke lahendus?
Asenduslikud tahked lahused on tahkislahused, mis tekivad siis, kui lahustunud aine aatomid asendavad lahusti aatomeid. Sellise tahke lahuse moodustamiseks peaksid lahustunud aine aatomid olema piisav alt suured, et asendada võres olevad lahustiaatomid. Lahustunud aine aatomid liidetakse võre asendusena, asendades aatomid võre teatud positsioonides. Siin on mõnel legeerival elemendil lahustunud aine aatomid, mis on võimelised asendama lahusti aatomeid vaid väikestes kogustes, samas kui mõned legeerivad elemendid võivad asendada lahusti aatomeid kogu tahkes lahuses.
Seda tüüpi tahke lahus tekib siis, kui lahustunud aine ja lahusti aatomite aatomisuurused on peaaegu sarnased. Lisaks võivad kõrged temperatuurid neid asendusi suurendada. Lisaks on olemas kaks asendustahke lahenduse vormi, nimelt; järjestatud ja korrastamata tahked lahused. Järjestatud tahke lahus moodustub siis, kui lahustunud aine aatomid asendavad lahusti aatomid lahustivõre eelistatud kohas. Näiteks: Cu-Au süsteem. Korrastatud tahked lahused tekivad siis, kui lahustunud aine aatomid asendavad võres juhuslikult lahusti aatomid.
Mis on interstitsiaalne tahke lahendus?
Interstitsiaalsed tahked lahused on tahkislahused, mis tekivad siis, kui lahustunud aine aatomid sisenevad võre lahustiaatomite vahelistesse aukudesse. Seal on lahustunud aine aatomid piisav alt väikesed, et siseneda nendesse aukudesse. Nimetame neid auke vahesaitideks.
Joonis 01: Tahke vahelahus
See protsess nõrgendab sidemeid lahustiaatomite vahel. Seega võre deformeerub. Et see juhtuks, peaks lahustunud aine aatomite suurus olema väiksem kui 40% lahusti aatomite suurusest. Lahustunud aine aatomid sisenevad võresse interstitsiaalselt. Ainsad elemendid, mis on võimelised seda tüüpi tahkeid lahuseid moodustama, on H, Li, Na ja B.
Mis vahe on asendus- ja interstitsiaalsel tahkel lahendusel?
Asenduslikud tahked lahused on tahkislahused, mis tekivad siis, kui lahustunud aine aatomid asendavad lahusti aatomeid. Seda tüüpi tahked lahused tekivad ainult siis, kui lahustunud aine aatomid on piisav alt suured, et asendada võres olevad lahustiaatomid. Lisaks on lahustunud ainete aatomi suurus peaaegu sarnane lahusti aatomite suurusega. Interstitsiaalsed tahked lahused on tahkislahused, mis tekivad siis, kui lahustunud aine aatomid sisenevad võre lahustiaatomite vahelistesse aukudesse. Need tahked lahused tekivad ainult siis, kui lahustunud aine aatomid on piisav alt väikesed, et siseneda võre aukudesse. Lisaks peaks seda tüüpi võre moodustamiseks lahustunud aine aatomite suurus moodustama umbes 40% lahusti aatomite suurusest. See on peamine erinevus asendus- ja interstitsiaalse tahke lahuse vahel.
Kokkuvõte – asendus- või vahelahus, tahke lahendus
Tahkelahused on tahkislahused, mis sisaldavad kahte või enamat tüüpi elemente samas tahkiseguses. Tahkeid lahuseid on kaks asendus- ja interstitsiaalsete tahkete lahuste vormi vastav alt nende moodustumisviisile. Asendus- ja interstitsiaalse tahke lahuse erinevus seisneb selles, et asendusliku tahke lahuse moodustamisel toimub lahusti aatomi asendamine lahustunud aine aatomiga, samas kui interstitsiaalsete tahkete lahuste moodustumisel ei toimu lahusti aatomite asendamist lahustunud aine aatomitega., selle asemel sisenevad lahustunud aine molekulid lahusti aatomite vahelistesse aukudesse.
