новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

главная > справочник > химическая энциклопедия:

Плавление


выберите первую букву в названии статьи: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Плавление, переход вещества из твердого кристаллич. состояния в жидкое при нагр.; фазовый переход первого рода, происходящий с поглощением теплоты. Главными характеристиками такого перехода чистых веществ являются температура и энтальпия плавления. Если состав плавящегося вещества не изменяется, плавление наз. конгруэнтным, если изменяется - ин конгруэнтным.

Плавлению предшествуют интенсивное разупорядочивание кристаллов вещества (т. наз. предплавление) и проявление жидких микроучастков на поверхности кристаллов и вблизи межкристаллитных границ. По мере нагревания микроучастки укрупняются и сливаются, формируя жидкую фазу, а кристаллы рассыпаются на фрагменты и уменьшаются в размерах до полного исчезновения. Теплота, подводимая к веществу при плавлении, расходуется в осн. на разрыв межатомных связей, а не на его нагревание. Поэтому чистые крупнокристаллич. вещества в течение плавление не изменяют свою температуру (рис. 1). Для таких веществ температура плавления служит идентифицирующей характеристикой и критерием их чистоты. Плавление веществ со сходной кристаллической структурой описывается эмпирической формулой Линдемана:


где Тпл-температура плавление; А - постоянная для группы веществ; M и V- мол. масса и объем веществ; q-температура Дебая.


Температура плавления большинства чистых веществ (за исключением т. наз. аномальных-Bi, Ga, Sb, льда и др.) возрастает с увеличением давления. Для давлений, меньших 105 Па, зависимость Тпл от давления p приближенно выражается эмпирич. ф-лой Симона:


где а и с-постоянные для данного вещества (см. табл.); p0 и T0 - координаты тройной точки (см. Диаграмма состояния).

ПАРАМЕТРЫ ПЛАВЛЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ВЕЩЕСТВ

в-во

Тпл, К

а, ГПа

с

Kr

115,78

0,2376

1,617

Xe

161,36

0,2610

1,589

In

429,93

3,58

2,30

Sn

505,05

5,70

3,40

NaCl

1074,15

1,67

2,70

Fe

1808

107,00

1,76

Rh

2236

50,00

1,30

При p > 105 Па ф-ция Тпл (р)может иметь максимумы (рис. 2). Разница между температурами плавления полиморфных модификаций одного и того же вещества достигает 270 К (напр., две кубич. модификации KCl), а кристаллов с различным изотопным составом-5 К (напр., водород и дейтерий). Крупные кристаллы чистого вещества плавятся при более высокой температуре, чем мелкие. При размерах кристаллов d > 10 нм температура их плавление определяется по ф-ле:


где s-уд. поверхностная энергия кристаллов; -мол. энтальпия плавления


Переход мелкокристаллич. полидисперсных веществ в жидкое состояние происходит не при постоянной температуре, а в интервале температур (до неск. градусов): начинается при температуре плавление самых мелких, а завершается при температуре плавление наиб. крупных кристаллов. Твердые растворы также плавятся в температурном интервале, который может достигать десятков градусов и в соответствии с диаграммой состояния зависит от состава этих растворов. Уд. энтальпия плавления большинства веществ находится в пределах 10-300 кДж/кг и значительно уступает энтальпии парообразования. Возрастание при плавлении энтропии составляет 3-60 Дж/(моль•К); для большинства простых веществ не превышает 6-11 Дж/(моль•К). Связь между изменениями энтальпии, энтропии и объема веществ при плавление и Тпл описывается Клапейрона-Клаузиуса уравнением.

Неорг. простые вещества плавятся (рис. 3) при температурах от 2,0 К (4He) до 3653 К (вольфрам). Среди соединений наиб. Тпл имеют HfN (3603 К), ZrC (3803 К), TaC (4258 К) и HfC (4163 К). Температура плавление металлов коррелирует с их способностью расширяться при нагр. (рис. 4).


Орг. вещества плавятся при 80-550 К. Энтальпия плавление гомологов увеличивается с ростом мол. массы до предела, специфичного для каждого гомологич. ряда. Вещества, молекулы которых имеют сильно удлиненную форму, плавятся с переходом в жидкокристаллич. состояние. Кристаллич. полимеры плавятся в интервале температур, который определяется MMP и размерами кристаллитов полимеров.

Наряду с изменениями др. физ. свойств, при плавление увеличивается также уд. объем веществ (кроме аномальных), но резко снижается сопротивление сдвигу.

Плавление играет важную роль в природе (таяние льда и снега на поверхности Земли, плавление минералов с образованием магмы в ее недрах и т. д.), в науке и технике для литья, пайки, получения чистых веществ (зонная плавка, плавление с фракционной кристаллизацией и др.).

Лит.: Френкель Я. И., Кинетическая теория жидкостей. Собр. избр. трудов, т. 3, M.-Л., 1959; Термические константы веществ. Справочник, под ред. В. плавление Глушко, в. 1-10, M., 1965-82; Уббелоде А., Плавление и кристаллическая структура, пер. с англ., M., 1969; Физический энциклопедический словарь, M., 1984, с. 535-36. © И. В. Мелихов.




выберите первую букву в названии статьи: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXVII
Контактная информация