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Schmelzpunkt

Als Schmelztemperatur bezeichnet man die Temperatur, bei der ein Stoff schmilzt, das heißt vom festen in den flüssigen Aggregatzustand übergeht. Die Schmelztemperatur ist abhängig vom Stoff, im Gegensatz zur Siedetemperatur aber nur sehr wenig vom Druck (Schmelzdruck). Schmelztemperatur und Druck werden zusammen als Schmelzpunkt bezeichnet, wobei dieser den Zustand eines Reinstoffes beschreibt und Teil der Schmelzkurve im Phasendiagramm des Stoffes ist. Manche Stoffe können nicht schmelzen, weil sie vorher chemisch zerfallen, und andere können bei Normalbedingungen nur sublimieren.

Für reine chemische Elemente ist der Schmelzpunkt identisch mit dem Gefrierpunkt und bleibt während des gesamten Schmelzvorganges konstant. Durch Verunreinigungen bzw. bei Gemischen wird die Schmelztemperatur in der Regel erniedrigt (Schmelzpunkterniedrigung), außerdem kann die Temperatur während des Schmelzvorganges steigen, wodurch man es mit einem Schmelz-Bereich zu tun hat. Die Schmelzpunkterniedrigung (Kryoskopie) durch gelöste Substanzen ist ein Grund, warum Eis durch Salz geschmolzen werden kann.

Im Unterschied zu chemischen Elementen kann es auch bei reinen chemischen Verbindungen zu Abweichungen zwischen Schmelzpunkt und Gefrierpunkt kommen. Falls die Gefrierpunktstemperatur unterhalb der Schmelzpunkttemperatur liegt, spricht man von einer thermischen Hysterese. Dies ist zum Beispiel bei reinem Wasser der Fall; ohne Nukleationskeime und unter einem Druck von 1 bar gefriert Wasser bei ca. −40 °C und schmilzt bei ca. 0 °C. Bei amorphen Werkstoffen wie z. B. Gläsern und einigen Kunststoffen spricht man von der Übergangstemperatur. Auch die Definition einer Erweichungstemperatur ist möglich.

Die Schmelztemperatur zählt mit der Dichte, Risszähigkeit, Festigkeit, Duktilität, Härte, und der Steifigkeit zu den Werkstoffeigenschaften eines Werkstoffes.

Bedeutung in den Geowissenschaften und in der Geothermie

Für Gesteine wird die Abhängigkeit der Schmelzpunktes von der Tiefe an einer Lokation durch die Solidus/ Liquidus-Kurve beschrieben. Diese Kurve ist bei Hochenthalpie-Projekten interessant, bei denen die Tiefbohrungen die Nähe des Magmas erreichen.

Bei der Oberflächennahen Geothermie ist das Erreichen der Schmelz- bzw. Gefriertemperatur im Rücklauf des Arbeitsmittels und des Formationswassers interessant in Bezug auf die erreichbare Entzugsleistung und in Bezug auf die Frost/Tau-Wechelsbelastung der Ringraumverfüllung.

Auch bei Latentwärmespeichern spiiet die Schmelztemperatur beispielsweise des Salzes eine Rolle.

Weblink

http://de.wikipedia.org/wiki/Schmelzpunkt