La diferencia clave entre la solución sólida de sustitución y la intersticial es que la solución sólida de sustitución implica la sustitución de un átomo de disolvente por un átomo de soluto, en su formación. Por el contrario, no hay desplazamiento de átomos de solvente por átomos de soluto en la formación de soluciones sólidas intersticiales, sino que las moléculas de soluto entran en los huecos entre los átomos de solvente.
Una solución sólida es una solución en estado sólido de uno o más solutos en el mismo solvente. Allí, dos o más elementos ocurren en estado sólido. Lo llamamos solución en lugar de compuesto porque la estructura cristalina del solvente permanece sin cambios con la adición de solutos. En el proceso de fortalecimiento de la solución sólida, la resistencia del metal puro se puede aumentar mediante la aleación de otro elemento. Podemos hacer esto formando una solución sólida. Dependiendo del elemento de aleación, hay dos formas de soluciones sólidas como soluciones sólidas de sustitución e intersticiales.
¿Qué es la solución sólida de sustitución?
Las soluciones sólidas de sustitución son soluciones en estado sólido que se forman cuando los átomos de soluto reemplazan a los átomos de solvente. Para formar este tipo de solución sólida, los átomos de soluto deben ser lo suficientemente grandes como para reemplazar los átomos de solvente en la red. Los átomos de soluto se incorporan a la red de forma sustitutiva reemplazando los átomos en posiciones particulares de la red. Aquí, algunos elementos de aleación tienen átomos de soluto que pueden reemplazar a los átomos de solvente solo en pequeñas cantidades, mientras que hay algunos elementos de aleación que pueden reemplazar a los átomos de solvente en toda la solución sólida.
Este tipo de solución sólida se forma cuando los átomos del soluto y del solvente tienen tamaños atómicos casi similares. Además, las altas temperaturas pueden aumentar estas reposiciones. Además, hay dos formas de soluciones sólidas de sustitución, a saber; Soluciones sólidas ordenadas y desordenadas. Una solución sólida ordenada se forma cuando los átomos de soluto reemplazan a los átomos de solvente en un sitio preferido de la red de solventes. Ej: sistema Cu-Au. Las soluciones sólidas desordenadas se forman cuando los átomos de soluto reemplazan aleatoriamente a los átomos de solvente en la red.
¿Qué es la solución sólida intersticial?
Las soluciones sólidas intersticiales son soluciones de estado sólido que se forman cuando los átomos de soluto entran en los huecos entre los átomos de solvente de la red. Allí, los átomos de soluto son lo suficientemente pequeños para entrar en estos agujeros. A estos agujeros los llamamos sitios intersticiales.
Figura 01: Una solución sólida intersticial
Este proceso debilita los enlaces entre los átomos del solvente. Por lo tanto, la red se deforma. Para que esto suceda, el tamaño atómico de los átomos de soluto debe ser inferior al 40% del tamaño de los átomos de disolvente. Los átomos de soluto entran en la red intersticialmente. Los únicos elementos que son capaces de formar este tipo de soluciones sólidas son el H, el Li, el Na y el B.
¿Cuál es la diferencia entre la solución sólida intersticial y la sustitutiva?
Las soluciones sólidas de sustitución son soluciones en estado sólido que se forman cuando los átomos de soluto reemplazan a los átomos de solvente. Este tipo de soluciones sólidas se forma solo si los átomos de soluto son lo suficientemente grandes como para reemplazar los átomos de solvente en la red. Además, el tamaño atómico de los solutos es casi similar al tamaño de los átomos de los disolventes. Las soluciones sólidas intersticiales son soluciones de estado sólido que se forman cuando los átomos de soluto entran en los agujeros entre los átomos de disolvente de la red. Estas soluciones sólidas se forman solo si los átomos de soluto son lo suficientemente pequeños para entrar en los agujeros de la red. Además, el tamaño atómico de los átomos de soluto debe ser aproximadamente el 40% del tamaño de los átomos de disolvente para formar este tipo de red. Esta es la principal diferencia entre la solución sólida de sustitución y la intersticial.
Resumen: solución sólida de sustitución frente a intersticial
Las soluciones sólidas son las soluciones de estado sólido que tienen dos o más tipos de elementos en la misma mezcla de estado sólido. Hay dos formas de soluciones sólidas como soluciones sólidas de sustitución e intersticiales según la forma en que se forma. La diferencia entre la solución sólida de sustitución y la intersticial es que en la formación de una solución sólida de sustitución, implica la sustitución de un átomo de disolvente por un átomo de soluto, mientras que en la formación de soluciones sólidas intersticiales, no hay desplazamiento de átomos de disolvente por átomos de soluto., en cambio, las moléculas de soluto entran en los huecos entre los átomos del disolvente.
