संस्थागत और अंतरालीय ठोस समाधान के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि प्रतिस्थापन ठोस समाधान में एक विलेय परमाणु द्वारा इसके गठन में एक विलायक परमाणु का प्रतिस्थापन शामिल होता है। इसके विपरीत, अंतरालीय ठोस विलयन के निर्माण में विलेय परमाणुओं द्वारा विलायक परमाणुओं का विस्थापन नहीं होता है, इसके बजाय, विलेय अणु विलायक परमाणुओं के बीच के छिद्रों में प्रवेश करते हैं।
एक ठोस घोल एक ही विलायक में एक या एक से अधिक विलेय का ठोस अवस्था विलयन होता है। वहाँ दो या दो से अधिक तत्व ठोस अवस्था में होते हैं। हम इसे एक यौगिक के बजाय एक समाधान कहते हैं क्योंकि विलायक की क्रिस्टल संरचना विलेय के योग के साथ अपरिवर्तित रहती है।सॉलिड सॉल्यूशन को मजबूत करने की प्रक्रिया में, किसी अन्य तत्व को मिश्रधातु बनाकर शुद्ध धातु की ताकत बढ़ाई जा सकती है। हम एक ठोस समाधान बनाकर ऐसा कर सकते हैं। मिश्र धातु तत्व के आधार पर, ठोस समाधान के दो रूप होते हैं जैसे कि प्रतिस्थापन और अंतरालीय ठोस समाधान।
स्थानापन्न ठोस समाधान क्या है?
प्रतिस्थापन ठोस समाधान ठोस-अवस्था वाले समाधान होते हैं जो तब बनते हैं जब विलेय परमाणु विलायक परमाणुओं को प्रतिस्थापित करते हैं। इस प्रकार के ठोस विलयन को बनाने के लिए, विलेय के परमाणु इतने बड़े होने चाहिए कि वे जालक में विलायक परमाणुओं को प्रतिस्थापित कर सकें। विलेय परमाणु जाली की विशेष स्थिति में परमाणुओं को प्रतिस्थापित करके वैकल्पिक रूप से जाली में शामिल होते हैं। यहाँ, कुछ मिश्रधातु तत्वों में विलेय परमाणु होते हैं जो विलायक परमाणुओं को केवल थोड़ी मात्रा में बदलने में सक्षम होते हैं जबकि कुछ मिश्र धातु तत्व होते हैं जो ठोस समाधान में विलायक परमाणुओं को प्रतिस्थापित कर सकते हैं।
इस प्रकार के ठोस विलयन तब बनते हैं जब विलेय और विलायक परमाणुओं के परमाणु आकार लगभग समान होते हैं।इसके अलावा, उच्च तापमान इन प्रतिस्थापनों को बढ़ा सकता है। इसके अलावा, संस्थागत ठोस समाधान के दो रूप हैं, अर्थात्; क्रमबद्ध और अव्यवस्थित ठोस समाधान। एक क्रमबद्ध ठोस विलयन तब बनता है जब विलेय परमाणु, विलायक जालक के पसंदीदा स्थान पर विलायक परमाणुओं को प्रतिस्थापित करते हैं। उदाहरण: Cu-Au सिस्टम। अव्यवस्थित ठोस विलयन तब बनते हैं जब विलेय परमाणु जाली में विलायक परमाणुओं को बेतरतीब ढंग से बदल देते हैं।
इंटरस्टिशियल सॉलिड सॉल्यूशन क्या है?
इंटरस्टीशियल सॉलिड सॉल्यूशन सॉलिड स्टेट सॉल्यूशन होते हैं जो तब बनते हैं जब विलेय परमाणु जाली के सॉल्वेंट परमाणुओं के बीच के छिद्रों में प्रवेश करते हैं। वहां, विलेय परमाणु इन छिद्रों में प्रवेश करने के लिए काफी छोटे होते हैं। हम इन छिद्रों को अंतरालीय साइट कहते हैं।
चित्र 01: एक मध्यवर्ती ठोस समाधान
यह प्रक्रिया विलायक परमाणुओं के बीच के बंधन को कमजोर करती है। इस प्रकार, जाली विकृत हो जाती है। ऐसा होने के लिए विलेय परमाणुओं का परमाणु आकार विलायक परमाणुओं के आकार के 40% से कम होना चाहिए। विलेय परमाणु अंतरालीय रूप से जाली में प्रवेश करते हैं। केवल ऐसे तत्व जो इस प्रकार के ठोस विलयन बनाने में सक्षम हैं, वे हैं H, Li, Na और B.
स्थानीय और मध्यवर्ती ठोस समाधान के बीच क्या अंतर है?
प्रतिस्थापन ठोस समाधान ठोस-अवस्था वाले समाधान होते हैं जो तब बनते हैं जब विलेय परमाणु विलायक परमाणुओं को प्रतिस्थापित करते हैं। इस प्रकार के ठोस विलयन तभी बनते हैं जब विलेय के परमाणु जालक में विलायक परमाणुओं को प्रतिस्थापित करने के लिए पर्याप्त बड़े हों। इसके अलावा, विलेय का परमाणु आकार लगभग विलायक परमाणुओं के आकार के समान होता है। इंटरस्टीशियल सॉलिड सॉल्यूशन सॉलिड स्टेट सॉल्यूशन होते हैं जो तब बनते हैं जब विलेय परमाणु जाली के सॉल्वेंट परमाणुओं के बीच के छिद्रों में प्रवेश करते हैं। ये ठोस विलयन तभी बनते हैं जब विलेय परमाणु जाली के छिद्रों में प्रवेश करने के लिए पर्याप्त छोटे हों।इसके अलावा, इस प्रकार की जाली बनाने के लिए विलेय परमाणुओं का परमाणु आकार विलायक परमाणुओं के आकार का लगभग 40% होना चाहिए। यह संस्थागत और अंतरालीय ठोस समाधान के बीच मुख्य अंतर है।
सारांश – स्थानापन्न बनाम मध्यवर्ती ठोस समाधान
सॉलिड सॉल्यूशन सॉलिड स्टेट सॉल्यूशन होते हैं जिनमें एक ही सॉलिड स्टेट मिक्स में दो या दो से अधिक प्रकार के तत्व होते हैं। ठोस समाधान के दो रूप होते हैं जैसे कि प्रतिस्थापन और अंतरालीय ठोस समाधान जिस तरह से बनते हैं। संस्थागत और अंतरालीय ठोस समाधान के बीच का अंतर यह है कि एक प्रतिस्थापन ठोस समाधान के निर्माण में, इसमें एक विलायक परमाणु द्वारा एक विलेय परमाणु का प्रतिस्थापन शामिल होता है, जबकि अंतरालीय ठोस समाधान के निर्माण में, विलेय परमाणुओं द्वारा विलायक परमाणुओं का कोई विस्थापन नहीं होता है।, इसके बजाय, विलेय अणु विलायक परमाणुओं के बीच के छिद्रों में प्रवेश करते हैं।
