Hume Rotheryn säännöt

Hume-Rotheryn säännöt ovat joukko perussääntöjä, jotka määrittävät kemiallisen alkuaineen kyvyn liueta metalliin kiinteän liuoksen muodostamiseksi . Näistä säännöistä on kaksi muotoa, jotka määrittävät substituutioiden ja kiinteiden väliliuosten muodostumisen mahdollisuuden . Ne on nimetty ne löytäneen englantilaisen metallurgin William Hume-Rotheryn mukaan .

Korvaavien kiinteiden liuosten säännöt

Korvaavien kiinteiden liuosten Hume- Rotheryn säännöt ovat seuraavat:

1. Liukoisuus on mahdollista, jos liuenneen alkuaineen ja liuottimen kidehilat ovat samat. 2. Kiinteän liuoksen muodostuminen on mahdollista, jos liuenneen alkuaineen ( ja liuottimen () atomisäteet eroavat enintään 15 %:lla:

r_{solute})

r_{liuotin})

\%{\mbox{ ero}}=\left({\frac {(r_{solute}-r_{solvent})}{r_{solvent}}}\right)*100\leq 15\%

3. Maksimiliukoisuus saavutetaan, jos liuenneella alkuaineella ja liuottimella on sama valenssi ja alhaisemman valenssin metallit pyrkivät liukenemaan metalleihin, joilla on korkeampi valenssi. 4. Liuenneen alkuaineen ja liuottimen elektronegatiivisuuden tulee olla läheinen (ero ei saa ylittää 0,2-0,4), muuten kyseiset alkuaineet pyrkivät muodostamaan metallien välisiä yhdisteitä kiinteiden liuosten sijaan .

Interstitiaalisia kiinteitä ratkaisuja koskevat säännöt

Kiinteille ratkaisuille Hume-Rotheryn säännön toteutus on seuraava:

1. Liuenneen alkuaineen atomin atomisäteen tulee olla pienempi kuin liuottimen kidehilassa olevien onteloiden (huokosten) koko, mutta suurempi kuin pienimmän mahdollisen huokosen koko - tetraedrisen huokosen , eli Haggin sääntö on täytettävä :

0,25\cdot {r_{solvent}}\leq {r_{solute}}\leq 0,59\cdot {r_{solvent}}

2. Liuenneella alkuaineella ja liuottimella on oltava läheinen elektronegatiivisuus .