II. 2. 2. Aturan-Aturan Daya Larut Dalam Paduan Logam
Dua logam dapat dibentuk menjadi paduan logam primer jika dua-duanya memiliki ukuran atom, struktrur kristal, valensi elektronegatif dan valensi relatif
yang mirip. Sebagai contoh, perak dan emas dua-duanya cukup mirip. Keduanya membentuk sebuah paduan primer pada seluruh jangkauan komposisi paduan, dari
perak murni hingga emas murni. Di bawah keadaan yang kurang ideal, dua logam hanya membentuk paduan primer pada jangkauan yang terbatas. Contohnya,
tembaga dapat larut dalam perak hanya sampai sekitar 15 dari berat atomnya sebelum paduan tersebut melewati perubahan fase. Kondisi-kondisi untuk daya
larut primer dipelajari dengan cermat oleh Hume-Rothery yang hasilnya diringkas dalam empat kaidah sebagai berikut:
a. Pengaruh ukuran atom Atom-atom terlarut dan pelarut sebaiknya dalam ukuran yang sama. Perbedaan
diameter atom sebaiknya tidak melebihi 15. Untuk emas dan perak, perbedaannya hanya sekitar 0,2.
b. Pengaruh struktur kristal Agar memiliki daya larut tinggi, struktur logam-logam terlarut dan pelarut
sebaiknya serupa. Baik perak ataupun emas, sebagai contoh, mempunyai struktur kristal kubus pusat muka.
c. Pengaruh valensi elektronegatif Kedua unsur sebaiknya mempunyai karakteristik elektrokimia yang serupa.
Jika berlainan, suatu unsur elektropositif seperti perak dan suatu unsur
elektronegatif seperti bromin akan membentuk sebuah senyawa kimia, bukan sebuah paduan logam.
d. Pengaruh valensi relatif Kaidah ini menegaskan bahwa lebih mudah melarutkan suatu logam dengan
valensi lebih tinggi ke valensi lebih rendah daripada sebaliknya. Contohnya, aluminium lebih mudah melarut ke dalam tembaga daripada tembaga melarut
ke dalam aluminium. Karena nampak secara jelas dalam keadaan valensi yang lebih tinggi, relatif lebih mudah untuk melepas kelebihan elektron dari atom
aluminium dan menampungnya dalam paduan logam. Jika tembaga dilarutkan ke dalam aluminium, bagaimanapun juga, ada kekurangan elektron konduksi
pada tingkat-tingkat energi tembaga dan elektron-elektron yang cenderung menetralkan kekurangan ini, memiliki energi yang besar Omar, 1993.
Meskipun kaidah-kaidah tersebut terpenuhi, dua logam yang dipadukan mungkin masih tidak bisa saling melarut dengan baik. Karena keempat kaidah
tersebut saja masih belum cukup, keempatnya hanya menyatakan keadaan yang paling baik untuk stabilitas Omar, 1993. Daya larut zat padat sempurna adalah
jarang terjadi karena semua kriteria di atas harus sungguh-sungguh dipenuhi. Ketika semuanya dipenuhi, paduan logam pengganti diharapkan mengikuti hukum
Vegard yang menyatakan bahwa perubahan dalam dimensi sel satuan seharusnya linear dengan perubahan komposisi Azaroff, 1960.
II. 3. Konduktivitas Termal Logam
Kategori