金属欠乏症

点欠陥はゼロ次元欠陥と呼ばれ、無次元で単位の少ない量と見なされるため、このように呼ばれます。点欠陥は、イオン化合物の 1 つまたは複数の原子が元の格子位置を離れたり、別の原子が結晶のその空間に結合したりすると発生します。さらに、化学量論的欠陥と非化学量論的欠陥に分けられます。化学量論的欠陥は、構造内の陰イオンと陽イオンの間に存在する比率を変更しないものです。非化学量論的欠陥では、化合物中のイオンを除去または追加することによって、陰イオンと陽イオンの比率が変化します。金属欠乏欠陥は、非化学量論的欠陥に分類されます。

点欠陥の分類:

点欠陥は、化学量論的欠陥と非化学量論的欠陥に分けられ、さらに分けられます。

• 化学量論的欠陥

• ショットキー欠陥
• フレンケル欠陥

• 非化学量論的欠陥

• 金属過剰欠陥
• 金属欠乏症

この記事では、金属欠乏欠陥について学びます。

金属欠乏症

これは、非化学量論的点欠陥に該当します。私たちが知っているように、非化学量論的欠陥では、化合物中のイオンの除去または付加によって陰イオンと陽イオンの比率が変化します。

金属が可変価数を示す場合、金属欠損欠陥が見られる。一部の陽イオンは格子点から離れます。これが起こると、陽イオンはその電気的中性を維持するために化合物の原子価を増加させます。

酸化ニッケル、硫化鉄、酸化第一鉄などの遷移金属は、さまざまな原子価を示す化合物です。過剰な正電荷を受け入れる能力があるため、遷移金属は金属欠乏欠陥を示します。

金属欠乏症の種類

金属欠乏欠陥には 2 つのタイプがあります:

• 陽イオン空孔
• 格子間サイトを占める余分な陰イオン

陽イオン空孔

これは、正イオンの 1 つが格子サイトから離れ、形成された追加の負電荷が、実際の電荷の代わりに余分な電荷を受け取る原因となる近くの金属イオンによってバランスがとられるときに発生します。これは、化合物の電気的中性を維持するために発生します。通常、カチオン空孔は、酸化ニッケル、硫化鉄、酸化第一鉄などの遷移金属に見られます。これらの化合物の原子価は可変です。

酸化第一鉄 (FeO) は金属不足を示します。この金属不足は、建設的なイオンが結晶内に存在する負イオンよりもサイズが小さいために発生します。 FeO は、アルコール、アルカリ、水を通しにくい黒色の結晶を持っているようです。酸に完全に溶解できます。この金属では、その格子サイトからの陽イオンが不足しています。

場合によっては、正イオンが格子サイトから欠落している可能性があります。電気的中性を保持するために隣接する金属イオンの1つによって陽イオンが得られます。可変酸化状態の説明は、この種の欠乏によって提供されます。上記の例から、すべての点欠陥が化合物の結晶格子内の空孔の形成に影響を与えることは容易に理解できます。空孔が増えると、化合物の密度が低下し、格子がわずかに低下する原因となります。

余分な陰イオンの職業

この欠陥の下では、追加の正電荷が格子間サイトにあることがわかります。追加の負電荷は、実際の電荷の代わりに余分な電荷を受け取るいくつかの近くの金属イオンによってバランスが取られます.このようにして、化合物の電気的中性が維持されます。

前に述べたように、この欠陥は一般的ではありません。これは、マイナスイオンの大きさと格子間サイトの大きさを比較すると、通常マイナスイオンの方が大きく、これらのマイナスイオンを格子間サイトに入れることができないからです。

金属欠乏欠陥について話すときは、金属過剰欠陥についても簡単に説明する必要があります。

金属過剰欠陥

金属過剰欠陥も非化学量論的欠陥です。陰イオン空孔により、格子間部位に陽イオンの存在が見られます。これを金属過剰欠陥と呼ぶ。

金属欠乏欠陥と金属過剰欠陥の違い

結論

この記事では、金属欠乏欠陥の意味を明確に説明しました。また、点欠陥の分類についても説明し、化学量論的欠陥と非化学量論的欠陥に分けられることを学びました。金属欠乏欠陥は非化学量論的欠陥に該当し、さらに陽イオン空孔と格子間サイトを占める余分な陰イオンに分けられます。酸化ニッケル、硫化鉄、および酸化第一鉄は、さまざまな原子価を示すいくつかの化合物であり、金属欠乏欠陥の例です。金属欠乏欠陥と金属過剰欠陥の違いについても議論されました。