Sulamislämpöön

Sulamislämpöön on kiinteän aineen muuttumista nesteeksi tapahtuvan lämpötilan käsite. Yleisin termi tässä yhteydessä on sulamispiste (Tm), mitattuna standardipaineessa noin 1 atm. Puhdas kiteinen aine sulaa yleensä yhdestä lämpötilasta, kun taas epäpuhtaudet, seokset ja polymorfiset muodot aiheuttavat sulamisalueen, jonka aikana aine muuttuu nesteeksi.

Mittauksessa pyritään määrittämään sekä sulamispiste että sulamisen entalpia (ΔHfus). Yleisintä menetelmää on differentiaalinen skannauskalorimetria (DSC). Muita keinoja ovat kalorimetriset mittaukset ja lämpötilakäyrät. Tulokset esitetään Tm-arvona ja ΔHfus-arvona.

Tm riippuu rakenteesta: vahvat sidokset sekä järjestäytynyt kiinteä muodostuminen nostavat arvoa. Epäpuhtaudet, seokset sekä polymorfia voivat muuttaa sekä arvoa että sulamisen laajuutta. Paineen vaikutus on yleensä pieni kiinteille aineille, mutta suurpaineessa voi olla merkittävä.

Käytännössä sulamispiste antaa viitteitä materiaalin käyttöönotosta ja prosessoinnista. Esimerkkejä: veden sulamispiste 0 °C (1 atm), natriumkloridin 801 °C; polymeerien Tm-alue noin 100–200 °C riippuen materiaalista; metallien sulamispisteet voivat ylittää tuhansia asteita, kuten kuparin 1085 °C.

Sulamislämpöön on keskeinen käsite sekä kemianteollisuudessa että materiaalitieteessä, ja sen määrittämiseen tarvitaan standardoituja mittausmenetelmiä.