A szilárd oldat fogalma termodinamikai fogalom. Tiszta anyagok keveréke, amely homogén szilárd anyagot képez .
Egy folyadék , a fogalom megoldás meglehetősen intuitív: ha egy test oldatban, nem lehet megkülönböztetni a oldószert , még optikai mikroszkóp alatt . Egyébként csapadékról vagy emulzióról beszélünk .
A szilárd anyag esetében az eset kissé eltér: egyes esetekben a szilárd anyag makroszkopikus skálán homogén, de a mikroszkóp lehetővé teszi két különböző fázis megkülönböztetését . A szilárd anyag közvetlenül ebben a formában keletkezhet ( eutektikus ); de ez is hoztak létre, mint egy homogén, kristályos ( kristályosítás ), a kezdeti szilárd oldatot, majd átesett anyagok szétválása , általában során lassú hűtés ( exsolution ).
A szilárd oldatok közé tartoznak a folyékony oldatból kristályosított sók és ásványi anyagok , valamint a fémötvözetek .
Általános esetben a kristályos szilárd anyagban lévő szilárd oldat két mechanizmussal történik:
Mindkét esetben ponthibák . Ezeket a mechanizmusokat különösen William Hume-Rothery tanulmányozta a XX . Század első felében az ezüstötvözetek, a réz és a vas, valamint az intermetallikus vegyületek körében.
Az eutektika és az eutektoidok esete eltérő. Ezekben az esetekben két különböző fázis képződik, mindegyik tiszta A és B anyag egy fázisa, de a két fázis szorosan összekapcsolódik egy szemcsében. Például lesz egy sor olyan vérlemezke (lamelláris eutektikus), amelyek meghatározott ízületekből álló kristályt képeznek , vagy a kristályokban egy fázis rostjai (rudak, tűk, acular eutektikusak) vagy egy vonalban álló gömbök (gömbös eutektikusak) képződnek. a másik.
Az anyag makroszkopikus skálán homogén, a mezoszkópos skálán azonban heterogén (kristályos skála). Termodinamikailag azonban egyetlen fázisként viselkedik.
A acél , szén van szilárd oldatban a vas mátrixban . A ferrit és az ausztenit szilárd oldatok; a cementit hátrányokkal vegyileg meghatározott vegyület , vas-karbid, Fe 3 C képezi .
Azt mondják, hogy két vagy több ásványi fázis szilárd oldatot képez, amikor az egyik fokozatosan halad át egyikről a másikra kémiai elemeik szubsztitúcióival. Inkább ebben az esetben beszélünk „izostrukturális sorozatokról” vagy „ izomorf sorozatokról ”.
Példák:
A pólusok (tiszta anyagok) folyadéktól szilárd viselkedéssé válnak átmenet nélkül.
A köztes anyagok nagyon folyékonyak, nagyon magas hőmérsékleten. A hőmérséklet csökkenését jelzi az átmeneti tartományba való bejutás és az első kristályok megjelenése. Ezt a tartományt a fázisdiagram likviditási és szoliduszgörbéi jellemzik .
Amikor egy szilárd oldat instabillá válik - például a hőmérséklet csökkenése miatt -, az oldódás megtörténik, és a két fázis lamellákká válik, amelyek lehetnek mikroszkopikusak, mezoszkóposak vagy makroszkopikusak. Ilyen például az alkáli ásványi földpát peritett fajtája , amelyben a fehér albit vékony rétegei váltakoznak többnyire rózsaszínű mikroklinnel . Ez a jelenség néha megtalálható a piroxének között is .