Ενθαλπία τήξης / Τήξη
Επίσης: Θερμότητα τήξης, Ενθαλπία σύντηξης, Λανθάνουσα θερμότητα τήξης
Η ενθαλπία τήξης είναι η ποσότητα ενέργειας που πρέπει να απορροφήσει μια ουσία για να μεταβεί, στο σημείο τήξης, από τη στερεή στην υγρή κατάσταση χωρίς να μεταβληθεί η θερμοκρασία της.
Σας αρέσει αυτό που βλέπετε και διαβάζετε;
Βάζουμε όλη μας την καρδιά για να κρατάμε το preciousmetalprices.com γρήγορο, καθαρό και δωρεάν — χωρίς συνδρομές, χωρίς περιττά, μόνο αξιόπιστα στοιχεία και τιμές σε πραγματικό χρόνο. Αν σας φαίνεται χρήσιμο, ο ωραιότερος τρόπος να πείτε ευχαριστώ είναι να το μοιραστείτε. Κάθε κοινοποίηση βοηθά έναν συνεπενδυτή να μας ανακαλύψει και κρατά το έργο ζωντανό. 💛
Σας αρέσει αυτό που βλέπετε και διαβάζετε;
Βάζουμε όλη μας την καρδιά για να κρατάμε το preciousmetalprices.com γρήγορο, καθαρό και δωρεάν — χωρίς συνδρομές, χωρίς περιττά, μόνο αξιόπιστα στοιχεία και τιμές σε πραγματικό χρόνο. Αν σας φαίνεται χρήσιμο, ο ωραιότερος τρόπος να πείτε ευχαριστώ είναι να το μοιραστείτε. Κάθε κοινοποίηση βοηθά έναν συνεπενδυτή να μας ανακαλύψει και κρατά το έργο ζωντανό. 💛
Η ενθαλπία τήξης (γνωστή και ως θερμότητα τήξης ή λανθάνουσα θερμότητα τήξης) περιγράφει την ενέργεια που πρέπει να προσδοθεί σε μια ουσία για να μετατραπεί πλήρως, υπό σταθερή πίεση και σταθερή θερμοκρασία – δηλαδή στο σημείο τήξης – από τη στερεή στην υγρή κατάσταση. Αυτή η ενέργεια δεν μεταβάλλει τη θερμοκρασία, αλλά διασπά τους δεσμούς του κρυσταλλικού πλέγματος στο στερεό. Η διεργασία είναι ενδόθερμη· κατά τη στερεοποίηση, η ίδια ενέργεια απελευθερώνεται ξανά ως ενθαλπία κρυστάλλωσης.
Φυσική βάση
Κατά τη θέρμανση ενός μετάλλου, η θερμοκρασία αυξάνεται αρχικά γραμμικά. Στο σημείο τήξης παραμένει σταθερή, παρά την περαιτέρω προσθήκη θερμότητας, μέχρι να τηχθεί ολόκληρη η ουσία – μόνο τότε ανεβαίνει περαιτέρω η θερμοκρασία του τήγματος. Η προσδιδόμενη ενέργεια χρησιμοποιείται για την υπερνίκηση των διαμοριακών δυνάμεων σύνδεσης.
Η ειδική ενθαλπία τήξης $\Delta H_\text{fus}$ προκύπτει από:
Q = m · ΔH_fus
όπου Q η απαιτούμενη ποσότητα θερμότητας (σε J), m η μάζα (σε kg) και ΔH_fus η ειδική ενθαλπία τήξης (σε kJ/kg) του εκάστοτε υλικού.
Ενθαλπίες τήξης σημαντικών πολύτιμων μετάλλων σε σύγκριση
| Μέταλλο | Σημείο τήξης | Ενθαλπία τήξης (kJ/mol) | Ενθαλπία τήξης (kJ/kg) |
|---|---|---|---|
| Χρυσός | 1.064 °C | 12,55 | 63,7 |
| Άργυρος | 961 °C | 11,28 | 104,6 |
| Λευκόχρυσος | 1.768 °C | 22,17 | 113,6 |
| Παλλάδιο | 1.555 °C | 16,74 | 157,3 |
| Χαλκός | 1.085 °C | 13,05 | 205,4 |
Ο λευκόχρυσος και το παλλάδιο εμφανίζουν, τόσο ανά mol όσο και ανά κιλό, σαφώς υψηλότερες ενθαλπίες τήξης από τον χρυσό, κάτι που εξηγεί την αυξημένη ενεργειακή δαπάνη κατά την επεξεργασία τους στο διυλιστήριο.
Σημασία για την επεξεργασία πολύτιμων μετάλλων και την αξία τήξης
Για την αγορά, την ανακύκλωση και τον εξευγενισμό παλαιού χρυσού, θραυσμάτων χρυσού ή οδοντιατρικού χρυσού, η ενθαλπία τήξης παίζει πρακτικό ρόλο: η αξία τήξης ενός αντικειμένου περιγράφει την καθαρή αξία υλικού σε σχέση με την τρέχουσα τιμή χρυσού ή τιμή αργύρου – ανεξάρτητα από τη μορφή ή την κοπή. Τα διυλιστήρια και οι μονάδες ανακύκλωσης πρέπει να υπολογίζουν τη θερμική ενεργειακή δαπάνη κατά την τήξη, η οποία εξαρτάται άμεσα από την ενθαλπία τήξης του κράματος.
Η καθαρότητα ενός κράματος επηρεάζει επίσης την ενεργό ενθαλπία τήξης του: κράματα όπως ο χρυσός 585 (14 καράτια) τήκονται σε ένα εύρος θερμοκρασιών (solidus έως liquidus), όχι σε ένα καθορισμένο σημείο όπως το καθαρό μέταλλο καθαρός χρυσός (999).
Με λίγα λόγια
Η ενθαλπία τήξης είναι μέγεθος-κλειδί της φυσικής των πολύτιμων μετάλλων: καθορίζει την ενεργειακή ανάγκη κατά την τήξη, εξηγεί το πλατό στην καμπύλη θέρμανσης και αποτελεί βάση για τον υπολογιστή αξίας τήξης. Υψηλότερη ενθαλπία τήξης σημαίνει μεγαλύτερη ενεργειακή δαπάνη ανά κιλό – με άμεση επίδραση στο κόστος επεξεργασίας σε διυλιστήριο και ανακύκλωση.
Πηγές: NIST WebBook (webbook.nist.gov), IUPAC (iupac.org), Heraeus (heraeus.com).