अंतराकाशी दोष
यह एक ऐसा दोष है जिसमें एक परमाणु या अणु क्रिस्टल में अंतराआण्विक स्थान घेर लेता है। इस दोष में पदार्थ का घनत्व बढ़ जाता है। एक अनआयनिक यौगिक मुख्य रूप से रिक्तता और अंतरालीय दोष दर्शाता है। एक आयनिक यौगिक फ्रेंकल और शोट्की दोष में समान दिखाता है।
ये दो प्रकार के होते हैं:
- फ्रेंकल दोष
- शोट्की दोष
फ्रेंकल दोष
फ्रेंकल दोष क्रिस्टल जालक संरचना में एक प्रकार का बिंदु दोष है। क्रिस्टल जालक में, प्रत्येक परमाणु अंतर-परमाणु बलों द्वारा एक निश्चित स्थान पर उपस्थित होता है। हालाँकि, तापमान और विकिरण जैसे विभिन्न कारणों से क्रिस्टल संरचना में दोष उत्पन्न हो जाते हैं। फ्रेंकल दोष एक प्रकार का बिंदु दोष है।
फ्रेंकल दोष में, एक परमाणु या आयन क्रिस्टल जालक में अपनी सामान्य स्थिति से विस्थापित हो जाता है। इस दोष में एक परमाणु या आयन का उसके नियमित जालक स्थल से एक अंतरालीय स्थल पर स्थानांतरण होता है, जिससे मूल स्थल पर एक रिक्तिका का निर्माण होता है और क्रिस्टल के भीतर एक अलग स्थल पर एक अंतराकोशीय स्थान पर परमाणु चला जाता है। याकोव फ्रेंकल, एक रूसी भौतिक विज्ञानिक ने संघनित अवस्था के आणविक सिद्धांत पर शोध करते समय फ्रेंकल दोष की खोज की थी। हालाँकि, यह खोज महत्वपूर्ण थी क्योंकि उनके मॉडल ने क्रिस्टलीय ठोस पदार्थों के अणु में एक दोष की व्याख्या की थी जहां एक परमाणु या आयन अपने स्वयं के जालक स्थल से बाहर निकलकर उसी क्रिस्टल पर एक अन्य अन्तरकोशीय रिक्त स्थान पर कब्जा कर लिया। इस दोष को अव्यवस्था दोष के रूप में भी जाना जाता है।
उदाहरण
उदाहरण के लिए, एक आयनिक क्रिस्टल में, जैसे कि सोडियम क्लोराइड (NaCl), एक फ्रेंकल दोष में एक धनायन (Na+) उसके सामान्य जालक स्थल से अंतरालीय स्थिति में स्थानांतरित हो जाता है, जिससे मूल स्थल पर एक रिक्ति स्थान रह जाता है। इससे क्रिस्टल उदासीन भी बना रहता है, लेकिन परमाणुओं की व्यवस्था में गड़बड़ी होती है।
AgBr, ZnS, AgCl में फ्रेंकल दोष पाया जाता है।
फ्रेंकल दोष को प्रभावित करने वाले कारक
- फ्रेंकल दोष प्रायः उच्च ताप जैसे कारकों से प्रभावित होता है, जहां थर्मल ऊर्जा परमाणुओं या आयनों को उनकी सामान्य स्थिति से स्थानांतरित करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करता है।
- फ्रेंकल दोष सामान्यतः आयनिक क्रिस्टल में ही पाया जाता है।
- फ्रेंकल दोष उनमे अणुओं में पाया जाता है जहां धनायन और ऋणायनों के बीच आकार में अंतर होता है।
- समन्वय संख्या कम होनी चाहिए।
फ्रेंकल दोष की विशेषताएं
- यह दोष तब उत्पन्न होता है जब ऋणायन की तुलना में धनायन बहुत छोटे होते हैं।
- फ्रेंकल दोष में ठोस के घनत्व पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है और इसलिए ठोस का आयतन और द्रव्यमान दोनों स्थिर रहते हैं।
- फ्रेंकल दोष में ठोस की एन्ट्रापी बढ़ जाती है।
- यह दोष आयनिक यौगिकों के रासायनिक गुणों को भी प्रभावित करता है।
शॉटकी दोष
शॉटकी दोष का नाम लोकप्रिय जर्मन भौतिक विज्ञानी वाल्टर एच. शॉटकी के नाम पर रखा गया है, जिन्हें इस दोष की खोज के लिए 1936 में रॉयल सोसाइटी के ह्यूजेस पदक से भी सम्मानित किया गया था। अपने मॉडल में उन्होंने बताया कि आयनिक क्रिस्टल में दोष तब बनता है जब क्रिस्टल विपरीत रूप से आवेशित किए गए आयन अपनी जालक को छोड़ देते हैं जिससे रिक्तियों का निर्माण होता है। अपने मॉडल में उन्होंने बताया कि आयनिक क्रिस्टल में दोष तब बनता है जब क्रिस्टल विपरीत रूप से आवेशित किए गए आयन अपनी जालक को छोड़ देते हैं जिससे रिक्तियों का निर्माण होता है। ये रिक्तियां क्रिस्टल में उदासीन रखने के लिए बनाई गई हैं।
शॉटकी दोष ठोस पदार्थों में पाया जाता है यह एक प्रकार का बिंदु दोष या अपूर्णता दोष है जो क्रिस्टल जालक में रिक्त स्थान के कारण होता है जो परमाणुओं या आयनों के आंतरिक भाग से क्रिस्टल की सतह तक जाने के कारण उत्पन्न होता है। क्रिस्टल में शॉटकी दोष तब देखा जाता है जब जालक से समान संख्या में धनायन और ऋणायन अनुपस्थित होते हैं। यदि समान संख्या में धनायन और ऋणायन बाहर होते हैं, अन्यथा क्रिस्टल की उदासीनता प्रभावित होगी।
शॉटकी दोष के लक्षण
- धनायन और ऋणायन के आकार में अंतर बहुत कम होता है।
- धनायन और ऋणायन दोनों ठोस क्रिस्टल जालक को छोड़ देते हैं।
- परमाणु भी क्रिस्टल से स्थायी रूप से बाहर निकल जाते हैं।
- इसमें सामान्यतः दो रिक्तियां बनती हैं।
- ठोस से जब दो आयन बाहर निकल जाते हैं तो घनत्व कम हो जाता है।
शॉटकी दोष के उदाहरण
यह क्रिस्टल में एक प्रकार का दोष है जो ज्यादातर आयनिक यौगिकों में पाया जाता है। जालक में आयनों के बीच आकार में केवल एक छोटा सा अंतर होता है। सोडियम क्लोराइड (NaCl), पोटेशियम ब्रोमाइड (KBr), सिल्वर ब्रोमाइड (AgBr)
अभ्यास प्रश्न
- फ्रेंकल दोष से आप क्या समझते हैं ?
- इस दोष के क्या कारण हैं ?
- फ्रेंकल दोष को प्रभावित करने कारक बताइये।
- शॉटकी दोष से आप क्या समझते हैं ?
- शॉटकी दोष के उदाहरण बताइए।
- शॉटकी दोष के लक्षण क्या हैं ?
