Stöhhiomeetriliste ja mittestöhhiomeetriliste defektide peamine erinevus seisneb selles, et stöhhiomeetrilised defektid ei häiri ühendi stöhhiomeetriat, samas kui mittestöhhiomeetrilised defektid häirivad ühendi stöhhiomeetriat.
Kristallstruktuurides esineb kahte peamist tüüpi defekte; nimelt stöhhiomeetrilised defektid ja mittestöhhiomeetrilised defektid. Stöhhiomeetrilises ühendis näitab selle keemiline valem ühendis olevate katioonide ja anioonide vahelist suhet.
Mis on stöhhiomeetrilised defektid?
Stöhhiomeetrilised defektid on need, mis ei häiri ühendi stöhhiomeetriat. See tähendab, et stöhhiomeetrilised defektid ei muuda kristallstruktuuris esinevate katioonide ja anioonide vahelist suhet. Stöhhiomeetrilisi defekte on mitut tüüpi;
Vahepealsed defektid
Kristallstruktuurides on tavaliselt vabu interstitsiaalseid kohti. Väikesed aatomid võivad hõivata need kohad energeetiliselt soodsas konfiguratsioonis (tavaliselt suurendab interstitsiaalsete saitide olemasolu kristalli koguenergiat). Seetõttu põhjustab ioonide olemasolu interstitsiaalsetes kohtades interstitsiaalseid defekte.
Schottky defektid
Schottky defektid tekivad siis, kui kristallstruktuuridest eemaldatud katioone ja anioone on võrdne arv. Kristalli elektriline neutraalsus jääb aga muutumatuks, kuna kristallilt eemaldatud laengute arv on võrdne. Seda tüüpi defektid esinevad kristallides, milles on sarnase suurusega katioone ja anioone.
Joonis 01: Schottky ja Frenkeli defektid
Frenkeli defektid
Frenkeli defekt tekib siis, kui kristallvõre ioon eemaldab ja hõivab kristallstruktuuri interstitsiaalse koha. Kristalli elektrilaeng jääb aga muutumatuks, kuna ioone ei eemaldata ega lisata väljastpoolt.
Mis on mittestöhhiomeetrilised defektid?
Mittestöhhiomeetrilised defektid on kristallistruktuuride defektid, mis häirivad kristalli stöhhiomeetriat. Teisisõnu, mittestöhhiomeetrilised defektid muudavad kristallisüsteemi stöhhiomeetriat. Kui kristallstruktuuris esineb mittestöhhiomeetrilisi defekte, muutub ühendi koostisosade ioonide suhe mittestöhhiomeetriliseks. Mittestöhhiomeetrilisi defekte on kahte peamist tüüpi;
Metalli üleliigne defekt
Metalli üleliigseid defekte on kahte tüüpi. Esimene neist on anioonsete vabade töökohtade tõttu tekkinud metalli üleliigne defekt. Sel juhul tekib defekt võrest puuduva aniooni tõttu. Võre elektronid jäävad aga muutumatuks. Teine tüüp on metalli üleliigsed defektid, mis on tingitud lisakatioonide olemasolust interstitsiaalsetes kohtades. Siin on defekt täheldatav, kui positiivsed ioonid hõivavad võre interstitsiaalseid kohti.
Metallipuuduse defekt
Neid defekte on samuti kahte tüüpi; defektid, mis on tingitud vabadest katioonidest ja võre interstitsiaalsetes kohtades hõivatud lisaanioonidest. Kui võrest puudub positiivne laeng, tasakaalustavad läheduses olevad katioonid täiendava negatiivse laengu. Seda tüüpi defekte nimetatakse katioonide vakantsi defektideks. Vahepeal, kui täiendav anioon hõivab võre interstitsiaalseid kohti, tasakaalustavad läheduses olevad katioonid täiendava negatiivse laengu. Seda tüüpi defektid on teist tüüpi metallipuuduse defektid.
Mis vahe on stöhhiomeetrilistel ja mittestöhhiomeetrilistel defektidel?
Stöhhiomeetrilised vs mittestöhhiomeetrilised defektid |
|
| Stöhhiomeetrilised vead on need, mis ei häiri ühendi stöhhiomeetriat. | Mittestöhhiomeetrilised defektid on defektid kristallstruktuurides, mis häirivad kristalli stöhhiomeetriat. |
| Mõju stöhhiomeetriale | |
| Need ei mõjuta ühendi stöhhiomeetriat. | Nad muudavad ühendi stöhhiomeetriat. |
| Erinevad tüübid | |
| Seal on mitut tüüpi; nagu interstitsiaalsed defektid, Schottky defektid ja Frenkeli defektid. | Metalli üleliigsed defektid ja metallipuudused on kaks peamist tüüpi mitmest |
Kokkuvõte – stöhhiomeetrilised vs mittestöhhiomeetrilised defektid
Defektid on kristallstruktuuride ebatavalised punktid. Defektidel on kaks peamist vormi, mida nimetatakse stöhhiomeetrilisteks defektideks ja mittestöhhiomeetrilisteks defektideks. Stöhhiomeetriliste ja mittestöhhiomeetriliste defektide erinevus seisneb selles, et stöhhiomeetrilised defektid ei häiri ühendi stöhhiomeetriat, samas kui mittestöhhiomeetrilised defektid häirivad ühendi stöhhiomeetriat.
