Интерстициальное соединение , или интерстициальный сплав , представляет собой соединение , которое образуется , когда атом с достаточно малым радиусом сидит в интерстициальной «дыре» в металлической решетке . Примеры малых атомов - водород , бор , углерод и азот . Эти соединения имеют важное промышленное значение, обычно они не являются ни ионными, ни ковалентными.
История
Идея интерстициальных соединений зародилась в конце 1930-х годов, и их часто называют фазами Хагга в честь Хэгга. [1] Переходные металлы обычно кристаллизуются либо в гексагональной плотноупакованной, либо в гранецентрированной кубической структуре, обе из которых можно рассматривать как состоящие из слоев гексагонально плотно упакованных атомов. В обеих этих очень похожих решетках есть два типа промежутков или дыр:
- 2 тетраэдрических отверстия на атом металла, т.е. отверстие находится между четырьмя атомами металла.
- 1 октаэдрическая дырка на атом металла, т.е. дырка находится между шестью атомами металла.
Ранние работники предположили, что:
- на решетку металла относительно не влиял межузельный атом
- электропроводность была сопоставима с проводимостью чистого металла
- был диапазон композиции
- тип заполненного междоузлия определялся размером атома
Они не рассматривались как соединения, а скорее как растворы, скажем, углерода в металлической решетке, с предельной верхней «концентрацией» меньшего атома, которая определялась количеством имеющихся пустот.
Текущий
Более подробное знание структур металлов, бинарных и тройных фаз металлов и неметаллов показывает, что:
- обычно при низких концентрациях небольшого атома фазу можно описать как раствор, и это приближается к историческому описанию межузельного соединения, приведенному выше.
- при более высоких концентрациях малого атома могут присутствовать фазы с различной структурой решетки, и они могут иметь диапазон стехиометрии .
Одним из примеров является растворимость углерода в железе. Форма чистого железа, стабильная между 910 ° C и 1390 ° C, γ-железо, образует твердый раствор с углеродом, называемым аустенитом, который также известен как сталь .
Рекомендации
- ^ Wells 56486 (1962) Структурная неорганическая химия, 3-е издание, Oxford University Press