Плавлення і кристалізація

Більшість твердих тіл є кристалічними, т. Е. Мають кристалічну решітку – суворо визначений, періодично повторюється в просторі розташування своїх часток.

Частки (атоми або молекули) кристалічного твердого тіла здійснюють теплові коливання поблизу фіксованих положень рівноваги – вузлів кристалічної решітки.

Наприклад, вузли кристалічної решітки кухонної солі NaCl – це вершини кубічних клітин «тривимірної картатій паперу» (див. Рис. 2.21, на якому кульки більшого розміру позначають атоми хлору) 15; якщо дати випаруватися воді з розчину солі, то решта сіль буде нагромадженням маленьких кубиків. Плавленням називається перетворення кристалічного твердого тіла в рідину. Розплавити можна будь-яке тіло – для цього потрібно нагріти його до температури плавлення, яка залежить лише від речовини тіла, але не від його форми або розмірів. Температуру плавлення даної речовини можна визначити з таблиць.

Навпаки, якщо охолоджувати рідина, то рано чи пізно вона перейде в твердий стан. Перетворення рідини в кристалічний тверде тіло називається кристалізацією або ненням. Таким чином, плавлення і кристалізація є взаємно зворотними процесами.

Температура, при якій рідина кристалізується, називається температурою кристалізації. Виявляється, що температура кристалізації дорівнює температурі плавлення: при даній температурі можуть протікати обидва процеси. Так, при 0 ° С лід плавиться, а вода кристалізується; що саме відбувається в кожному конкретному випадку – залежить від зовнішніх умов (наприклад, підводиться чи тепло до речовини або відводиться від нього).

Як відбуваються плавлення та кристалізація? Який їхній механізм? Для з’ясування суті цих процесів розглянемо графіки залежності температури тіла від часу при його нагріванні і охолодженні – так звані графіки плавлення і кристалізації.

Посилання на основну публікацію