Schmelzpunkten

Der Schmelzpunkt ist die Temperatur, bei der ein fester Stoff unter einem bestimmten Druck in einen flüssigen Zustand übergeht. Unter Standardbedingungen gilt oft ein Druck von 1 Atmosphäre (ca. 101,3 kPa). Bei rein kristallinen Substanzen ist der Schmelzpunkt scharf definiert; bei unreinen Substanzen oder Mischungen erstreckt sich der Übergang meist über einen Bereich von der ersten Schmelzstelle bis zur vollständigen Auflösung des Festkörpers in die Flüssigkeit.

Der Schmelzpunkt ergibt sich aus dem Phasengleichgewicht zwischen Fest- und Flüssigphase. Bei gegebener Zusammensetzung existiert eine Schmelztemperatur, bei der Fest- und Flüssigphase koexistieren; der Temperaturpunkt wird durch thermodynamische Größen wie Enthalpie der Fusion beeinflusst. Die Temperatur steigt in der Regel mit zunehmendem Druck, eine Ausnahme bildet Wasser, bei dem der Schmelzpunkt mit steigendem Druck sinkt, weil Eis dichter ist als Wasser. Verunreinigungen senken den Schmelzpunkt und verbreitern den Übergang.

Bestimmungsmethoden: Die klassische Kapillarmethode misst den Anfangs- und Endpunkt des Schmelzens in kleinen Proben, die in Kapillaren erhitzt werden. Differential-Scanning-Calorimetry (DSC) liefert präzise Schmelztemperaturen sowie die Enthalpie der Fusion. Hot-Stage-Mikroskopie ermöglicht eine visuelle Beobachtung des Schmelzvorgangs während der Temperatursteigerung.

Anwendungen: Der Schmelzpunkt dient der Identifikation, Reinheitsprüfung und Qualitätskontrolle in Chemie, Pharmazie und Materialwissenschaft. In der Polymertechnik bestimmt er die Verarbeitungsgrenze, und in der Metallurgie bildet er die Grundlage für Gieß- und Wärmebehandlungsprozesse.