Topnienie

przemiana fazowa ciała stałego w ciecz

Topnienieprzemiana fazowa polegająca na przejściu substancji ze stanu stałego w stan ciekły.

Przemiana fazowa - topnienie
Topnienie lodu w przyspieszonym tempie (rzeczywisty czas trwania tego procesu to ok. 50 min)

Zjawisko topnienia ściśle wiąże się ze zjawiskiem krzepnięcia. Oznaczana eksperymentalnie temperatura topnienia nie zawsze jednak odpowiada ściśle temperaturze krzepnięcia. Wynika to m.in. z wpływu zanieczyszczeń, szybkości schładzania lub ogrzewania, tworzeniem zarodków krystalizacji oraz ze zjawisk powierzchniowych i międzyfazowych.

Dla każdego idealnie czystego pierwiastka i większości związków chemicznych, przy określonym ciśnieniu można wyznaczyć jedną, ściśle określoną temperaturę topnienia, która zarazem jest też jej temperaturą krzepnięcia. Pomiary takie wykonuje się na bardzo małych próbkach i przy jak najwolniejszym tempie zmiany temperatury. Niektóre związki chemiczne nie topią się w ogóle, gdyż rozkładają się przed osiągnięciem temperatury topnienia.

W przypadku mieszanin związków chemicznych i związków o bardzo wysokich masach cząsteczkowych (polimery, biopolimery), wyznaczanie jednej temperatury topnienia jest niewykonalne, gdyż proces ten jest dla takich substancji bardzo złożony. W przypadku polimerów, kompozytów i stopów metali bardzo często, zamiast mówić o temperaturze topnienia, mówi się raczej o zakresie temperatur mięknięcia.

Z punktu widzenia termodynamiki topnienie jest przemianą fazową I rodzaju, co oznacza w praktyce, że nie może zachodzić bez wymiany ciepła. Procesy topnienia prowadzone pod stałym ciśnieniem mają zawsze charakter endotermiczny, co oznacza, że do ich zajścia konieczne jest dostarczenie z zewnątrz określonej porcji energii termicznej. Ilość ciepła potrzebnego do stopienia danej substancji w temperaturze topnienia jest proporcjonalna do masy tej substancji. Współczynnik proporcjonalności, tzw. ciepło topnienia, jest stały dla danej substancji.

Zobacz teżEdytuj