Den viktigaste skillnaden mellan stökiometriska och icke-stökiometriska defekter är att stökiometriska defekter inte stör stökiometrin hos föreningen medan icke stökiometriska defekter stör stökiometrin hos föreningen.
Det finns två huvudtyper av defekter i kristallstrukturer; nämligen stökiometriska defekter och icke-stökiometriska defekter. I en stökiometrisk förening anger dess kemiska formel förhållandet mellan katjonerna och anjonerna i föreningen.
Vad är stökiometriska defekter?
Stökiometriska defekter är de som inte stör en förenings stökiometri. Det betyder att de stökiometriska defekterna inte ändrar förhållandet mellan katjoner och anjoner som finns i kristallstrukturen. Det finns flera olika typer av stökiometriska defekter;
Interstitial defekter
I kristallstrukturer finns det vanligtvis lediga mellanliggande webbplatser. Små atomer kan ockupera dessa platser i en konfiguration som är energetiskt gynnsam (vanligtvis ökar närvaron av interstitiala platser kristallens totala energi). Därför orsakar närvaron av joner i de interstitiella platserna interstitiella defekter.
Schottky-defekter
Schottky-defekter bildas när katjonerna och anjonerna som avlägsnas från kristallstrukturerna är lika många. Emellertid förblir den elektriska neutraliteten hos kristallen oförändrad eftersom antalet laddningar som tas bort från kristallen är lika. Denna typ av defekter förekommer i kristaller med katjoner och anjoner av liknande storlek.
Figur 01: Schottky och Frenkel-defekter
Frenkel-defekter
En Frenkel-defekt uppstår när en jon i kristallgittret tar bort och upptar en interstitiell plats i kristallstrukturen. Kristallens elektriska laddning förblir dock oförändrad eftersom inga joner tas bort eller tillsätts utifrån.
Vad är icke-stökiometriska defekter?
Icke-stökiometriska defekter är defekter i kristallstrukturer som stör kristallens stökiometri. Med andra ord, icke-stökiometriska defekter förändrar kristallsystemets stökiometri. När icke-stökiometriska defekter är närvarande i en kristallstruktur, blir förhållandet mellan jonerna i föreningen icke-stökiometriskt. Det finns två huvudtyper av icke-stökiometriska defekter;
Metallöverskottsdefekt
Det finns två typer av metalldefekter. Den första är metallöverskottsdefekten på grund av anjoniska vakanser. I detta uppstår defekten på grund av att anjon saknas från ett gitter. Elektronerna i gittret förblir dock oförändrade. Den andra typen är metallöverskottsdefekter på grund av närvaron av extra katjoner i de interstitiella platserna. Här är defekten observerbar när positiva joner upptar de interstitiella platserna i gittret.
metallbrist
Dessa defekter är också av två typer; defekter på grund av lediga katjoner och extra anjoner som upptar de interstitiella platserna i gittret. När en positiv laddning saknas från ett gitter, balanserar de närliggande katjonerna den extra negativa laddningen. Denna typ av defekter kallas katjonvakansdefekter. Under tiden, när en extra anjon ockuperar de interstitiella platserna i gittret, balanserar de närliggande katjonerna den extra negativa laddningen. Denna typ av defekt är den andra typen av metallbristdefekter.
Vad är skillnaden mellan stökiometriska och icke-stökiometriska defekter?
Stökiometriska vs icke-stökiometriska defekter |
|
| Stökiometriska defekter är de som inte stör en förenings stökiometri. | Icke-stökiometriska defekter är defekter i kristallstrukturer som stör kristallens stökiometri. |
| Effekt på stökiometri | |
| De påverkar inte föreningens stökiometri. | De ändrar föreningens stökiometri. |
| Olika typer | |
| Det finns flera typer; såsom mellanliggande defekter, schottky-defekter och Frenkel-defekter. | Metallöverskottsdefekter och metallbristdefekter är två huvudtyper av flera |
Sammanfattning – stökiometriska vs icke-stökiometriska defekter
Defekter är ovanliga punkter i kristallstrukturer. Det finns två grundläggande former av defekter som kallas stökiometriska defekter och icke-stökiometriska defekter. Skillnaden mellan stökiometriska och icke-stökiometriska defekter är att de stökiometriska defekterna inte stör stökiometrin hos föreningen medan icke stökiometriska defekter stör föreningens stökiometri.
