ТВЁРДЫЕ РАСТВО́РЫ

ТВЁРДЫЕ РАСТВО́РЫ, од­но­род­ные твёр­дые те­ла, вклю­чаю­щие два или неск. ком­по­нен­тов (ато­мы или хи­мич. со­еди­не­ния), со­дер­жа­ние ко­то­рых мо­жет быть раз­лич­ным в за­ви­си­мо­сти от за­да­вае­мой кон­цен­тра­ции. По­это­му Т. р., как и жид­кие рас­тво­ры, на­зы­ва­ют так­же фа­за­ми пе­ре­мен­но­го со­ста­ва или од­но­род­ным ком­плек­сом твёр­дых тел, со­став ко­то­ро­го мож­но ме­нять, не на­ру­шая од­но­род­но­сти (Я. Х. Вант-Гофф, 1890). Т. р. в об­щем слу­чае не яв­ля­ют­ся хи­мич. со­еди­не­ния­ми об­ра­зуе­мых ими ве­ществ. Т. р. мо­гут об­ра­зо­вы­вать­ся при кри­стал­ли­за­ции жид­ких рас­тво­ров или рас­пла­вов; в ча­ст­но­сти, сме­шан­ные кри­стал­лы яв­ля­ют­ся Т. р. Ме­ха­нич. сме­си не яв­ля­ют­ся твёр­ды­ми рас­тво­ра­ми.

В за­ви­си­мо­сти от фи­зи­ко-хи­мич. при­ро­ды ком­по­нен­тов и внеш­них ус­ло­вий об­ра­зу­ют­ся Т. р. разл. струк­ту­ры, сре­ди ко­то­рых вы­де­ля­ют три осн. ти­па. В слу­чае ком­по­нен­тов (ато­мов, ио­нов) близ­ко­го раз­ме­ра, а так­же по­хо­жей кри­стал­лич. струк­ту­ры мо­гут об­ра­зо­вы­вать­ся Т. р. за­ме­ще­ния: при этом в кри­стал­лич. ре­шёт­ке часть ато­мов од­но­го ви­да за­ме­ща­ет­ся др. ато­ма­ми. Т. р. вне­дре­ния об­ра­зу­ют­ся при зна­чит. раз­ли­чии раз­ме­ров ато­мов ком­по­нен­тов: мень­шие ато­мы рас­по­ла­га­ют­ся внут­ри кри­стал­лич. ре­шёт­ки, ме­ж­ду ато­ма­ми др. ком­по­нен­та. Об­ра­зо­ва­ние Т. р. вы­чи­та­ния со­про­во­ж­да­ет­ся по­яв­ле­ни­ем сво­бод­ных ва­кан­сий в уз­лах кри­стал­лич. ре­шёт­ки со­еди­не­ния. Т. р., как и жид­кие, мо­гут иметь ог­ра­нич. об­ласть вза­им­ной рас­тво­ри­мо­сти ком­по­нен­тов; в слу­чае не­ог­ра­нич. рас­тво­ри­мо­сти го­во­рят о не­пре­рыв­ном ря­де Т. р. На­ря­ду с кри­стал­лич. Т. р., су­ще­ст­ву­ют и аморф­ные Т. р., к ко­то­рым, в ча­ст­но­сти, от­но­сят­ся стёк­ла.

Т. р. ши­ро­ко рас­про­стра­не­ны в при­ро­де (напр., мн. ми­не­ра­лы). Свой­ст­ва Т. р. мо­гут су­ще­ст­вен­но от­ли­чать­ся от свойств чис­тых ком­по­нен­тов, что оп­ре­де­ля­ет их зна­чи­мость при соз­да­нии но­вых ма­те­риа­лов. Хо­ро­шо из­вест­ны ме­тал­лич. спла­вы, так­же пред­став­ляю­щие со­бой Т. р. В совр. ма­те­риа­ло­ве­де­нии Т. р., в т. ч. и ис­кус­ст­вен­но­го про­ис­хо­ж­де­ния, при­ме­ня­ют­ся как кон­ст­рук­ци­он­ные и функ­цио­наль­ные ма­те­риа­лы. Осо­бый ин­те­рес в по­след­ние го­ды при­об­ре­та­ют ком­по­зит­ные и на­но­ком­по­зит­ные ма­те­риа­лы, соз­да­вае­мые на ос­но­ве твёр­дых рас­тво­ров.