Smeltenthalpie / smelten
Ook bekend als: Smeltwarmte, Fusie-enthalpie, latente smeltwarmte
De smeltenthalpie is de energie die een stof moet opnemen om op zijn smeltpunt van vast naar vloeibaar over te gaan, terwijl de temperatuur ondertussen ongewijzigd blijft.
Bevalt wat u hier ziet en leest?
We leggen ons hart en ziel in het snel, proper en gratis houden van preciousmetalprices.com — geen betaalmuren, geen rommel, enkel betrouwbare feiten en livekoersen. Als het je van pas komt, is de fijnste manier om merci te zeggen het gewoon door te vertellen. Elke keer dat je het deelt, laat je een medebelegger ons ontdekken en houd je het project mee in leven. 💛
Bevalt wat u hier ziet en leest?
We leggen ons hart en ziel in het snel, proper en gratis houden van preciousmetalprices.com — geen betaalmuren, geen rommel, enkel betrouwbare feiten en livekoersen. Als het je van pas komt, is de fijnste manier om merci te zeggen het gewoon door te vertellen. Elke keer dat je het deelt, laat je een medebelegger ons ontdekken en houd je het project mee in leven. 💛
De smeltenthalpie — ook smeltwarmte of latente smeltwarmte genoemd — is de energiehoeveelheid die je aan een stof moet toevoeren om hem bij gelijkblijvende druk en gelijkblijvende temperatuur, precies op het smeltpunt, volledig van vast naar vloeibaar te brengen. Opvallend: die energie doet de temperatuur niet stijgen. Ze wordt volledig verbruikt om de bindingen in het kristalrooster te verbreken. Het proces verloopt endotherm, en bij het stollen komt exact dezelfde hoeveelheid opnieuw vrij als kristallisatie-enthalpie.
De fysica erachter
Verwarm je een metaal, dan klimt de temperatuur aanvankelijk vrij regelmatig omhoog. Zodra het smeltpunt bereikt is, blijft ze echter stilstaan — hoeveel warmte je ook blijft toevoeren — tot het laatste stukje vaste stof gesmolten is. Pas daarna begint de smelt verder op te warmen. In dat vlakke stuk gaat alle energie naar het losbreken van de bindingskrachten tussen de deeltjes.
De specifieke smeltenthalpie $\Delta H_\text{fus}$ hangt samen met de nodige warmte via:
Q = m · ΔH_fus
Hierin is Q de vereiste warmtehoeveelheid (in J), m de massa (in kg) en ΔH_fus de specifieke smeltenthalpie (in kJ/kg) van de betrokken stof.
De edelmetalen naast elkaar
| Metaal | Smeltpunt | Smeltenthalpie (kJ/mol) | Smeltenthalpie (kJ/kg) |
|---|---|---|---|
| Goud | 1.064 °C | 12,55 | 63,7 |
| Zilver | 961 °C | 11,28 | 104,6 |
| Platina | 1.768 °C | 22,17 | 113,6 |
| Palladium | 1.555 °C | 16,74 | 157,3 |
| Koper | 1.085 °C | 13,05 | 205,4 |
Zowel per mol als per kilogram tekenen platina en palladium duidelijk hogere smeltenthalpieën op dan goud. Dat verklaart meteen waarom hun verwerking in een raffinaderij een grotere energie-inzet vergt.
Betekenis voor verwerking en smeltwaarde
Bij de inkoop, het recyclen en de affinage van oud goud, breukgoud of tandgoud speelt de smeltenthalpie een concrete rol. De smeltwaarde van een voorwerp geeft de zuivere materiaalwaarde weer ten opzichte van de actuele goudprijs of zilverprijs — los van vorm of muntslag. Scheidingsinstellingen en recyclingbedrijven moeten daarbij inschatten hoeveel thermische energie het omsmelten kost, en die inschatting hangt rechtstreeks samen met de smeltenthalpie van het legeringsmengsel.
Ook het fijngehalte van een legering drukt op de effectieve smeltenthalpie: legeringen zoals 585 goud (14 karaat) smelten over een temperatuurbereik (van solidus tot liquidus) in plaats van op één scherp punt zoals het zuivere fijngoud (999).
In het kort
De smeltenthalpie is een sleutelgrootheid uit de edelmetaalfysica: ze bepaalt hoeveel energie het omsmelten opslorpt, verklaart het plateau in de opwarmcurve en ligt aan de basis van de smeltwaardecalculator. Hoe hoger de smeltenthalpie, hoe meer energie per kilogram nodig is — met een rechtstreeks effect op de verwerkingskosten bij raffinaderij en recycling.
Bronnen: NIST WebBook (webbook.nist.gov), IUPAC (iupac.org), Heraeus.