熔点

放在水中的冰,當其溫度到達甚熔點0 °C時,冰就會熔化

熔點(凝固點)(M.P.)是在大氣壓晶体將其物態固態轉變為液態的过程中固液共存状态的溫度;各种晶体的熔点不同,对同一种晶体,熔点又与所受压强有关,壓強越大,熔點越高。物質的熔點取決於壓力,通常在1個大氣壓或100 kPa等標準壓力下指定。不過,與沸點不同,熔點受壓强的影響很小,因爲由固態轉變(熔化)為液態的过程中,物質的體積幾乎不變化。

進行相反動作(即由液態轉為固態)的溫度,稱之為凝固点、結晶點(對水而言也称為冰点),在一定大氣壓下,任何晶体的凝固点和熔点相同。習慣上,根據常溫(25℃)時物質的狀態使用凝固点或熔点稱呼這一個溫度:對於常溫下為固態的物質,這個溫度稱爲凝固点;對於常溫下為液態的物質,這個溫度稱爲熔点。

因為物質可能會过冷,可能會在溫度低於凝固点時才凝固。可以確認物質的「特徵凝固点」,而實際量測熔点的方式是觀察到物質如何開始變成液態,該溫度即為熔点[1]

一般的,非晶体并没有固定的熔点和凝固点。

例子

碳原子從一個到八個的羧酸,其熔點(藍色)和沸點(粉紅色)的圖,單位為°C

大部份物質的熔點和凝固點是一樣的。例如的熔点和凝固点都是234.32 K(−38.83 °C;−37.89 °F[2]。不過有些物質的熔点和凝固點不同,例如洋菜熔點是85 °C(185 °F;358 K),凝固點是31 °C(88 °F;304 K),這種差異稱為遲滯現象。冰在一大氣壓下力下的熔點很接近[3]0 °C(32 °F;273 K),這也稱為冰點。但因為成核物質的影響,水的熔點和凝固点不一定相同。若沒有成核物質,水可以过冷到−48.3 °C(−54.9 °F;224.8 K)才結冰。

熔點最高的化學元素是,熔點是3,414 °C(6,177 °F;3,687 K)[4],因此钨適合用在白熾燈的燈絲上。碳在常壓下不會熔化,而是會在3,700 °C(6,700 °F;4,000 K)直接升华,只有在壓力10 MPa(99 atm),溫度到4,030—4,430 °C(7,290—8,010 °F;4,300—4,700 K)時才會變液態。碳化钽铪(Ta4HfC5)是耐火材料,熔點可以到4,215 K(3,942 °C;7,127 °F)[5]。量子機械電腦的模擬預測合金HfN0.38C0.51的熔點更高(約4400 K)[6],是常壓下熔點最高的物質。此估計後來也經由實驗證實[7]。若考慮低凝固點的物質,在常壓下,就算溫度低到接近绝对零度也不會凝固,需要壓力超過20大氣壓才能使其凝固。

熱力學

水的熔點和壓力的關係

固體要熔化,需要加熱使其溫度到達熔點。之後還要再繼續加熱才會熔化,使其熔化所加的熱是熔化热,因為過程中溫度不變,屬於潛熱

压力的大幅變化下,熔點也會變化,但熔點相對压力的靈敏度比沸点要低,因為固態到液態的相變其體積變化不大[8][9]。大部份的情形下,固態的物質密度會比液態的要大,因此其熔點會因為壓力增加而上昇。否則,其熔點會因為壓力增加而下降。水就是後者著名的例子,在右圖中有相關的說明,而矽、鍺、鎵、鉍也有類似的特性。在特別大的壓力變化下,會看到熔點的顯著變化。例如,矽在常壓(0.1 MPa)下的熔點是1415 °C,但若壓力超過10 GPa,其熔點會降到1000 °C.[10]

Carnelley法則

有机化学中的Carnelley法則是由Thomas Carnelley在1882年提出的,其中提到「高分子对称性和高熔點有關。」[11]Carnelley依其法則檢驗了一萬五千種化合物。例如化学式都是C5H12的三種结构异构物中,新戊烷的熔點最高,是−16.4 °C (256.8 K),再來是正戊烷的 −129.8 °C (143 K),最低的是异戊烷的 −160 °C (113 K) [12]。類似的情形出現在二甲苯二氯苯,間異構物熔點最低,再來是鄰異構物,對異構物熔點最高。吡啶的對稱性比要低,因此其熔點也比較低,而二嗪熔點就比較高,三嗪熔點就更高。許多籠狀化合物(例如金刚烷立方烷)有高對稱性,其熔點也很高。

高熔點對應高熔化热,低熔化熵英语entropy of fusion。高度對稱的分子,其晶相緊密,有許多的分子間作用力,因此熔化的焓變比較大。

四(三甲基矽基)矽烷類似其他高對稱性的化合物,熔點很高,為319-321°。此化合物很容易升華,因此檢測熔點時需將其密封在容器內[13]

預測物質的熔點(林德曼準則)

弗雷德里克·林德曼在1910年就想要預測晶體物質的熔點,是最早有此想法的人[14]。其理論背後的概念是觀察在溫度上昇時,熱振動的平均振幅也會上昇。當振幅大到鄰近原子開始要佔據同一個空間時,熔化就開始了。林德曼準則認為當振動均方根振幅超過一定值時,就開始熔化了。

假設在晶體中的所有原子都以相同的頻率ν振動,其平均熱能可以用能量均分定理估計[15]

其中m原子量ν頻率u是平均振動振幅,kB波茲曼常數T热力学温度。若u2的閾值是c2a2,其中c林德曼因子英语Lindemann index,而a原子間距,熔點估計是

依照平均熱能的估計方式不同,也有許多其他的估計公式。另一個常用的公式是[16]

德拜模型ν的表示式,可以得到

其中θD是德拜溫度,h普朗克常数。針對大部份的材料,c的值範圍從0.15到0.3[17]

熔點預測

阿法埃莎在2011年2月在釋放了超過一萬個其型錄上物質的熔點作為開放資料。此資料集可以創建熔點預測的随机森林模型,而且可以免費取得[18]。在《Nature Precedings》中也可以取得開放的熔點資料[19]。Tetko等人從專利中找到高品質的資料[20],以該資料的模型也已發表[21]

参考文献

  1. ^ Ramsay, J. A. A New Method of Freezing-Point Determination for Small Quantities. Journal of Experimental Biology. 1 May 1949, 26 (1): 57–64. PMID 15406812. doi:10.1242/jeb.26.1.57. [失效連結]
  2. ^ Haynes, p. 4.122.
  3. ^ 純水的熔點是0.002519 ± 0.000002 °C,參考Feistel, R.; Wagner, W. A New Equation of State for H2O Ice Ih. J. Phys. Chem. Ref. Data. 2006, 35 (2): 1021–1047. Bibcode:2006JPCRD..35.1021F. doi:10.1063/1.2183324. 
  4. ^ Haynes, p. 4.123.
  5. ^ Agte, C.; Alterthum, H. Researches on Systems with Carbides at High Melting Point and Contributions to the Problem of Carbon Fusion. Z. Tech. Phys. 1930, 11: 182–191. 
  6. ^ Hong, Q.-J.; van de Walle, A. Prediction of the material with highest known melting point from ab initio molecular dynamics calculations. Phys. Rev. B. 2015, 92 (2): 020104(R). Bibcode:2015PhRvB..92b0104H. doi:10.1103/PhysRevB.92.020104可免费查阅. 
  7. ^ Buinevich, V.S.; Nepapushev, A.A.; Moskovskikh, D.O.; Trusov, G.V.; Kuskov, K.V.; Vadchenko, S.G.; Rogachev, A.S.; Mukasyan, A.S. Fabrication of ultra-high-temperature nonstoichiometric hafnium carbonitride via combustion synthesis and spark plasma sintering. Ceramics International. March 2020, 46 (10): 16068–16073. doi:10.1016/j.ceramint.2020.03.158. 
  8. ^ 兩者的關係可以用克劳修斯-克拉佩龙方程表示
  9. ^ J10 Heat: Change of aggregate state of substances through change of heat content: Change of aggregate state of substances and the equation of Clapeyron-Clausius. [19 February 2008]. (原始内容存档于2021-05-08). 
  10. ^ Tonkov, E. Yu. and Ponyatovsky, E. G. (2005) Phase Transformations of Elements Under High Pressure, CRC Press, Boca Raton, p. 98 ISBN 0-8493-3367-9
  11. ^ Brown, R. J. C.; R. F. C. Melting Point and Molecular Symmetry. Journal of Chemical Education. 2000, 77 (6): 724. Bibcode:2000JChEd..77..724B. doi:10.1021/ed077p724. 
  12. ^ Haynes, pp. 6.153–155.
  13. ^ Gilman, H.; Smith, C. L. Tetrakis(trimethylsilyl)silane. Journal of Organometallic Chemistry. 1967, 8 (2): 245–253. doi:10.1016/S0022-328X(00)91037-4. 
  14. ^ Lindemann FA. The calculation of molecular vibration frequencies. Phys. Z. 1910, 11: 609–612. 
  15. ^ Sorkin, S., (2003), Point defects, lattice structure, and melting页面存档备份,存于互联网档案馆), Thesis, Technion, Israel.
  16. ^ Philip Hofmann. Solid state physics: an introduction. Wiley-VCH. 2008: 67 [13 March 2011]. ISBN 978-3-527-40861-0. (原始内容存档于2015-03-21). 
  17. ^ Nelson, D. R., (2002), Defects and geometry in condensed matter physics页面存档备份,存于互联网档案馆), Cambridge University Press, ISBN 0-521-00400-4
  18. ^ Predict melting point from SMILES页面存档备份,存于互联网档案馆). Qsardb.org. Retrieved on 13 September 2013.
  19. ^ Bradley, Jean-Claude; Lang, Andrew; Williams, Antony; Curtin, Evan. ONS Open Melting Point Collection. Nature Precedings. 11 August 2011. doi:10.1038/npre.2011.6229.1可免费查阅. 
  20. ^ OCHEM melting point models[失效連結]. ochem.eu. Retrieved on 18 June 2016.
  21. ^ Tetko, Igor V; m. Lowe, Daniel; Williams, Antony J. The development of models to predict melting and pyrolysis point data associated with several hundred thousand compounds mined from PATENTS. Journal of Cheminformatics. 2016, 8: 2. PMC 4724158可免费查阅. PMID 26807157. doi:10.1186/s13321-016-0113-y. 

参见

Read other articles:

Linda McMahon Administrator Administrasi Usaha Kecil ke-25Masa jabatan14 Februari 2017 – 12 April 2019PresidenDonald TrumpWakilAlthea Coetzee PendahuluMaria Contreras-SweetPenggantiJovita Carranza Informasi pribadiLahirLinda Marie Edwards4 Oktober 1948 (umur 75)New Bern, Carolina Utara, Amerika SerikatPartai politikRepublikSuami/istriVince McMahon ​(m. invalid year)​AnakShaneStephanieKerabatLihat keluarga McMahonPendidikanUniversitas Carolina Timur...

 

Mobil yang digunakan Fadel Shana'a pada 2006 Fadel Shana'a (27 Maret 1984 – 16 April 2008) adalah jurnalis berkebangsaan Palestina yang bekerja sebagai kameramen untuk Reuters. Dia terbunuh bersama 8 orang lainnya (umur 12 hingga 20)[1] oleh tembakan flechette yang diluncurkan dari tank milik Israel di jalur Gaza (pembantaian Al Bureij). Rekaman video milik Fadel menunjukkan bahwa sebuah tank menembak dan sekilas menampakkan peluru sebelum berubah menjadi hitam saat peluru meledak.&...

 

Часть серии статей о Холокосте Идеология и политика Расовая гигиена · Расовый антисемитизм · Нацистская расовая политика · Нюрнбергские расовые законы Шоа Лагеря смерти Белжец · Дахау · Майданек · Малый Тростенец · Маутхаузен ·&...

Konsonan sengau rongga-gigi nirsuaran̥Nomor IPA116 402APengkodean karakterX-SAMPAn_0 Gambar Konsonan sengau rongga-gigi nirsuara adalah tipe dari konsonan beberapa bahasa. Simbol dalam Alfabet Fonetik Internasional yang melambangkan suara ini adalah ⟨n̥⟩ dan ⟨n̊⟩, kombinasi dari huruf untuk Konsonan sengau rongga-gigi dan sebuah diakritik indikasi penirsuaraan diatas atau dibawah huruf. Simbol sepadan X-SAMPA adalah n_0. Karakteristik konsonan Karakteristik kons...

 

RFA Cet article concerne l'histoire de la République fédérale d'Allemagne entre 1949 et 1990. Pour la période qui commence avec la réunification, voir Allemagne. Pour les articles homonymes, voir FRG. Si ce bandeau n'est plus pertinent, retirez-le. Cliquez ici pour en savoir plus. Cet article ne cite pas suffisamment ses sources (septembre 2016). Si vous disposez d'ouvrages ou d'articles de référence ou si vous connaissez des sites web de qualité traitant du thème abordé ici, merci ...

 

Ekspedisi Tabukwilayah Tabuk di Arab SaudiTanggal630 MLokasiTabukPihak terlibat Muslimin Byzantium GhassaniyahTokoh dan pemimpin Muhammad HeracliusKekuatan 30.000[1] atau 70.000[2] 200.000Korban 0 0 lbsPertempuran Muhammad Ghazwah (turun langsung dalam pertempuran) Waddan Buwath Safwan Asyirah Badar Sawiq Qaynuqa Bahran Al-Kidr Hamra' al-Asad Uhud Dzi Amr Dzatu al-Riqa` Dumatul Jandal Khandaq Bani Quraizhah Bani Mustaliq Bani Lahyan Al-Gabah Fathu Makkah Khaybar Hunayn Tha'if ...

Falfield Church, dekat A38 Falfield adalah sebuah desa, terletak dekat perbatasan utara distrik South Gloucestershire di Gloucestershire, Inggris. Dengan kode pos Wotton-under-Edge (GL12) dan sering salah didaftarkan dengan menempatkannya di distrik Stroud di Gloucestershire. Falfield terletak di sepanjang A38 road. Juga merupakan perhentian pertama dari Junction 14 di M5. Memiliki sebuah pusat kebun besar, dan dua penjara (Eastwood Park dan Leyhill) di dekatnya. Pranala luar Falfield.org.uk ...

 

1994 WR12Discovery[1][2]Discovered byC. S. ShoemakerDiscovery sitePalomar Obs.Discovery date28 November 1994DesignationsMPC designation1994 WR12Minor planet categoryNEO · Aten[1][3]Orbital characteristics[3]Epoch 2022-Jan-21 (JD 2459600.5)Uncertainty parameter 0Observation arc27.01 yr (9,864 d)Aphelion1.0577 AU (158.23 million km)Perihelion0.4562 AU (68.25 million km)Semi-major axis0....

 

1988 single by Jane's Addiction For the type of rural folk songs, commonly called mountain song, see Shan'ge. For , see Mountain song. Mountain SongSingle by Jane's Addictionfrom the album Nothing's Shocking B-sideStanding in the Shower...ThinkingReleasedDecember 1988Recorded1986, 1988GenreAlternative rock[1]Length4:03LabelWarner Bros.Songwriter(s)Perry Farrell, Eric AveryProducer(s)Dave Jerden, Perry FarrellJane's Addiction singles chronology Jane Says (1988) Mountain Song (1988) Sto...

Синелобый амазон Научная классификация Домен:ЭукариотыЦарство:ЖивотныеПодцарство:ЭуметазоиБез ранга:Двусторонне-симметричныеБез ранга:ВторичноротыеТип:ХордовыеПодтип:ПозвоночныеИнфратип:ЧелюстноротыеНадкласс:ЧетвероногиеКлада:АмниотыКлада:ЗавропсидыКласс:Пт�...

 

Kedidi paruh-lebar Calidris falcinellus Status konservasiRisiko rendahIUCN22693464 TaksonomiKerajaanAnimaliaFilumChordataKelasAvesOrdoCharadriiformesFamiliScolopacidaeGenusCalidrisSpesiesCalidris falcinellus (Pontoppidan, 1763) Tipe taksonomiCalidris Tata namaSinonim taksonLimicola falcinellusProtonimScolopax falcinellus lbs Burung kedidi paruh-lebar ( Calidris falcinellus ) adalah burung perandai kecil . Nama ilmiahnya berasal dari bahasa Latin . Nama spesifik falcinella berasal dari falx, f...

 

Wilson de Souza Mendonça Informazioni personali Arbitro di Calcio Professione insegnante Attività nazionale Anni Campionato Ruolo 1993-20091993-2009 Campionato PernambucanoSérie A Arbitro Attività internazionale 1994-2007 CONMEBOL e FIFA Arbitro Wilson de Souza Mendonça (Recife, 18 giugno 1964) è un ex arbitro di calcio brasiliano, internazionale dal 1994 al 2007. Carriera Attivo a livello statale dal 1993, dallo stesso anno ha diretto in Série A. È stato affiliato sia alla CBF che a...

Masjid JamMasjid Abdurrahman PashaXhamia e Abdurrahman PashësXhamia me SahatMasjid Jam di Kota Peqin, AlbaniaAgamaAfiliasiIslamLokasiMunisipalitasPeqinNegaraAlbaniaKoordinat41°02′45″N 19°45′02″E / 41.04583°N 19.75056°E / 41.04583; 19.75056Koordinat: 41°02′45″N 19°45′02″E / 41.04583°N 19.75056°E / 41.04583; 19.75056ArsitekturGaya arsitekturArsitektur OttomanPeletakan batu pertama1666SpesifikasiKubah1Menara1 Masjid Jam (Xh...

 

School of philosophy in Ancient Greece The Peripatetic school (Ancient Greek: Περίπατος lit. 'walkway') was a philosophical school founded in 335 BC by Aristotle in the Lyceum in Ancient Athens. It was an informal institution whose members conducted philosophical and scientific inquiries. After the middle of the 3rd century BC, the school fell into decline, and it was not until the Roman Empire that there was a revival. History Aristotle and his disciples – Alexander, Demetri...

 

AHSP التراكيب المتوفرة بنك بيانات البروتينOrtholog search: PDBe RCSB قائمة رموز معرفات بنك بيانات البروتين 1W09, 1W0A, 1W0B, 1XZY, 1Y01, 1Z8U, 3IA3, 3OVU المعرفات الأسماء المستعارة AHSP, EDRF, ERAF, alpha hemoglobin stabilizing protein معرفات خارجية الوراثة المندلية البشرية عبر الإنترنت 605821 HomoloGene: 9605 GeneCards: 51327 علم الوجود الجيني ...

Football stadium and multipurpose arena in Brasília, DF, Brazil Arena BRB Mané GarrinchaMané GarrinchaSisbrace Former namesEstádio Governador Hélio Prates da SilveiraEstádio Nacional de Brasília Mané GarrinchaLocationSRPN Estádio Nacional Mané Garrincha Brasília, DF, BrazilCoordinates15°47′0.60″S 47°53′56.99″W / 15.7835000°S 47.8991639°W / -15.7835000; -47.8991639OwnerTerracap [pt]Capacity69,910[2]Field size105 x 68 mSurfaceG...

 

Defunct fast food chain River Rooster redirects here. For the river in U.S.A., see Rooster River. Chooks Fresh & TastyFormerlyRiver RoosterCompany typeFranchise systemIndustryFast foodFounded1991; 33 years ago (1991) in South-west Western AustraliaFounderSteve HansenDefunct2010; 14 years ago (2010)FateAcquired by Quick Service Restaurant Holdings and converted to Chicken TreatHeadquartersStirling, W.A., AustraliaNumber of locations34Area servedWestern A...

 

Questa voce o sezione deve essere rivista e aggiornata appena possibile. Sembra infatti che questa voce contenga informazioni superate e/o obsolete. Se puoi, contribuisci ad aggiornarla. Conflitto del delta del NigerMappa della Nigeria che mostra gli stati tipicamente considerati facenti parte del delta del Niger: 1. Abia, 2. Akwa Ibom, 3. Bayelsa, 4. Cross River, 5. Delta, 6. Edo, 7.Imo, 8. Ondo, 9. Rivers.Data2004-in corso LuogoDelta del Niger, Nigeria Schieramenti Nigeria Esercito della N...

В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Лещенко. Лев Лещенко 2019 год Основная информация Имя при рождении Лев Валерианович Лещенко Дата рождения 1 февраля 1942(1942-02-01) (82 года) Место рождения Москва, СССР[4][5] Страна  СССР→ Россия Профе�...

 

本條目存在以下問題,請協助改善本條目或在討論頁針對議題發表看法。 此條目需要編修,以確保文法、用詞、语气、格式、標點等使用恰当。 (2013年8月6日)請按照校對指引,幫助编辑這個條目。(幫助、討論) 此條目剧情、虛構用語或人物介紹过长过细,需清理无关故事主轴的细节、用語和角色介紹。 (2020年10月6日)劇情、用語和人物介紹都只是用於了解故事主軸,輔助�...