sulaaminen

Sulaaminen on fysikaalinen prosessi, jossa kiinteä aine muuttuu nestemäiseksi hehkun lisäämisen seurauksena. Tämä tapahtuu, kun aineen lämpötila saavuttaa sen sulamispisteen tietyllä paineella. Tuloksena on vaiheiden muutos kiinteästä nesteeksi, jolloin aineen rakenne ja virtaavuus muuttuvat.

Sulaamisen aikana energiaa sitoutuu tai vapautuu kahdella tasolla. Materiaalin lämpötilaa ei nouse ennen nesteytymistä, koska lisäenergia käytetään sidos- ja rakennetason purkamiseen. Tämä energia tunnetaan sulamislämpönä (latent heat of fusion); sen määrä kertoo, kuinka paljon energiaa tarvitaan yhden moolin tai gramman kiinteän aineen muuttamiseen nestemäiseksi.

Sulaantumiseen vaikuttavat useat tekijät. Puhtaat kiteiset aineet sulavat käytännössä tiettyyn lämpötilaan, kun taas sekoitteet ja epäpuhtaudet aiheuttavat laajentuneen sulamiskaistan ja alentavat keskimääräistä sulamispistettä. Paine voi vaikuttaa erityisesti veden ja ison sulamiskäyrään; useimpien aineiden kohdalla sulamispiste nousee paineen kasvaessa, mutta vesieliöissä ja joillakin epäpuhtauksilla saattaa olla poikkeavia vaikutuksia.

Sulaaminen liittyy moniin käytännön ilmiöihin ja teollisuuden toimintoihin. Esimerkiksi jäiden sulaminen vaikuttaa ilmaston ja vesivaroihin, metalli- ja lasiteollisuudessa sulausta käytetään muotoilussa sekä hitsauksessa ja juottamisessa, ja kemianteollisuudessa kontrolloidaan sulamisaikoja sekä lämpötilarajoja.

Tiede käyttää sulamispisteen mittaamista ja differentiaaliskannauskalorimetria sulamislämpötilan ja sulamiskäyttäytymisen selvittämiseen, mikä auttaa ymmärtämään aineen termodynamiikkaa ja rakenteellisia ominaisuuksia.