Tuhý roztok

Tuhý roztok je slitina dvou kovů nebo kovu a nekovu vytvářející zdánlivě homogenní strukturu.

Charakteristika

Soustava substitučního tuhého roztoku

Soustava intersticiálního tuhého roztoku

Zásadně mohou ve slitině dva kovy nebo kov a nekov vytvářet buď tuhé roztoky, chemické sloučeniny nebo mechanické směsi fází.

Jsou-li prvky obsažené ve slitině dobře rozpustné i v tuhém stavu, vznikne po ztuhnutí takovéto slitiny tuhý roztok. Tuhý roztok tvoří v heterogenních systémech homogenní oblasti a jeví se jako jednofázová krystalická struktura. Tato zdánlivě homogenní struktura obsahuje v krystalické struktuře v atomové mřížce nejenom atomy základního kovu, nýbrž také atomy přídavného prvku. Existence tuhých roztoků je omezena na určité teplotní intervaly a koncentrace přídavného prvku. V rovnovážných diagramech jsou tuhé roztoky označovány řeckými písmeny (α, β, γ atd.).

Tuhé roztoky se typicky vyskytují u slitin kovů. U nekovových látek je tento výraz jen velmi zřídka používán.

Druhy tuhých roztoků

Tuhý roztok má atomovou mřížku základní složky, kterou může být čistý kov nebo chemická sloučenina. Atomy příměsových prvků jsou uloženy v atomové mřížce základního kovu. Podle toho kde tyto atomy jsou umístěny rozlišujeme dva základní typy tuhých roztoků.

Tuhý roztok substituční

Tyto tuhé roztoky vznikají, jsou-li velikosti a vlastnosti atomů legujících prvků a základního kovu podobné. Zde se mohou atomy základního kovu a přídavného prvku v atomové mřížce vzájemně zastupovat. Substituční tuhé roztoky tvoří kupříkladu nikl, mangan, chrom, křemík se železem, nebo zlato se stříbrem, měď s niklem ap.

Tuhý roztok intersticiální

Intersticiální (mezerový) tuhý roztok se vytváří když se atomy přídavného prvku umisťují do prostoru krystalografické mřížky mezi atomy základního kovu . Toto je jen tehdy možné, když jsou atomy přídavného prvku výrazně menšího poloměru v poměru k atomům kovu základního. Se železem tvoří intersticiální tuhé roztoky uhlík, dusík, vodík a bor.

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu tuhý roztok na Wikimedia Commons