Lexikon: Schmelzpunkt

 

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Als Schmelzpunkt oder Schmelztemperatur bezeichnet man die , bei der ein Stoff (Chemie)|Stoff schmelzen|schmilzt, das heißt vom Festkörper|festen in den Flüssigkeit|flüssigen übergeht. Der Schmelzpunkt ist abhängig vom Stoff, im Gegensatz zum Siedepunkt aber nur sehr wenig vom Druck (Physik)|Druck. Für reine Stoffe ist er identisch mit dem Gefrierpunkt und bleibt während des gesamten Schmelzvorganges konstant. Durch Unreinheiten, Lösungsmittelreste etc. wird der Schmelzpunkt in der Regel erniedrigt.

Amorphe Werkstoffe besitzen keinen Schmelzpunkt, sondern einen Schmelzbereich oder eine Glasübergangstemperatur|Übergangstemperatur wie z. B. Glas|Gläser und einige e. Auch die Bestimmung eines Erweichungspunktes ist möglich.


Einige Schmelzpunkte Θ in °C:

Material Θ / °C
Äthanol (C2H5OH) -114
Quecksilber -38,36
0
Benzol 5,5
Naphthalin 80
(rhombisch) 113
Schwefel (monoklin) 119
Zinn 231
327,4
Aluminium 658
Kochsalz 801
960,8
Gold 1.064
1.084
1.536
1.773,5
Wolfram 3.422


Druckabhängigkeit

Der Schmelzpunkt hängt zwar vom Druck ab, allerdings nur geringfügig: Um den Schmelzpunkt um lediglich 1 Kelvin (Einheit)|K zu ändern, muss der Druck durchschnittlich um etwa 100 atm erhöht werden. Daraus folgt, dass sich Änderungen des Atmosphärendrucks - die merkliche Änderungen des s bewirken können - praktisch nicht auf den Schmelzpunkt auswirken.

Für das Schmelzen gilt wie für andere Phasenumwandlungen die Clausius-Clapeyronsche Gleichung, die in guter Näherung für das Schmelzen bei verschiedenen Drücken folgende Temperaturänderung ΔT ergibt:

\Delta T = \frac{T_M \Delta V \Delta p}{H_M}
Dabei ist TM der Schmelzpunkt, ΔV die Volumenänderung beim Schmelzen, Δp die Differenz der betrachteten Drücke, und HM die Schmelzenthalpie. Da aber die Volumenänderungen ΔV beim Schmelzen relativ klein sind, ist auch die Druckabhängigkeit des Schmelzpunktes relativ klein. Beispielsweise ändert sich bei einer Erhöhung des Drucks um 100 Atm der Schmelzpunkt von Eis um -0.76 K - Eis schmilzt also unter Druck leichter - , während sich der Schmelzpunkt von Tetrachlorkohlenstoff um +3.7 K erhöht. Die Tatsache, dass sich der Schmelzpunkt von Eis oder beispielsweise auch von Bismut bei Druckerhöhung erniedrigt, folgt daraus, dass ihr Volumen beim Schmelzen verringert wird: Dann ist in der obigen Gleichung ΔV und ΔT negativ.


Bedeutung

Der Schmelzpunkt von Wasser hat große Bedeutung in der und für das Wetter. Die Bestimmung des Schmelzpunkts einer Substanz ist auch von großer Bedeutung in der qualitativen Analytik, einschließlich der Identitätsprüfung, da viele Substanzen über ihren Schmelzpunkt identifiziert werden können. Flüssige Substanzen oder solche mit niedrigem Schmelzpunkt werden dazu in leicht kristallisierende Derivat (Chemie)|Derivate umgewandelt: Alkohol (Chemie)|Alkohole können beispielsweise durch die Messung der Schmelzpunkte ihrer Ester der Nitrobenzoesäure oder der Dinitrobenzoesäure identifiziert werden.

Die Schmelzpunkterniedrigung durch gelöste Substanzen ist der Grund, warum Eis durch Salz geschmolzen werden kann.


Bestimmung

Eine ungefähre Messung ist natürlich einfach mit einem Thermometer durch Aufschmelzen der Probe und Ablesen der Schmelztemperatur möglich.

Für die exakte Messung des Schmelzpunktes stehen unterschiedliche Methoden zur Verfügung:

  • Apparatur nach Thiele
  • Heiztischapparatur nach Kofler, Tottoli
  • Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC)

Siehe auch:

Phasendiagramm, molare Schmelzpunkterniedrigung, Siedepunkt|Siedetemperatur

Kategorie:Schwellenwert (Temperatur) Kategorie:Physikalische Chemie Kategorie:Werkstoffeigenschaft

ca:Punt de fusió cs:Teplota tání da:Smeltepunkt en:Melting point eo:Frostopunkto es:Punto de fusión et:Sulamistemperatuur fi:Sulamispiste fr:Température de fusion he:× ×§×•×“×ª התכה hu:Olvadáspont it:Punto di fusione ja:融点 nl:Smeltpunt nn:Smeltepunkt no:Smeltepunkt pl:Temperatura topnienia pt:Ponto de fusão ro:Punct de topire ru:Температура плавления sl:Tališče sv:Smältpunkt zh:熔点