Lydymosi temperatūra

Lydymosi temperatūra (dar vadinama lydymosi tašku) apibūdina esminį medžiagos būsenos pokytį: kai kristalinė kietoji medžiaga įkaitinama iki šios būdingos temperatūros, tvarkinga gardelė suyra ir medžiaga tampa skysta. Viso lydymosi proceso metu temperatūra išlieka pastovi – tiekiama energija sunaudojama vien tik vadinamajai lydymosi entalpijai, o ne tolesniam įkaitimui. Todėl lydymosi temperatūra yra medžiagai būdingas ir labai tikslus rodiklis, turintis esminę reikšmę analitikoje, metalurgijoje ir tauriųjų metalų apdirbime.

Fizikinis pagrindas

Lydymosi temperatūra yra dviejų fazių pusiausvyros taškas: kietoji ir skystoji būsenos egzistuoja kartu tol, kol tiekiama šiluma. Grynoms kristalinėms medžiagoms ji yra aiškiai apibrėžta; o lydiniai lydosi tam tikrame intervale (nuo solidus iki liquidus temperatūros), nes sudedamosios dalys turi skirtingus gardelės ryšius.

Lydymosi procesas (gryna medžiaga):
────────────────────────────────────────────────────
Temperatūra ▲
            │            ●●●●●●●● (skysta)
            │           ●
Lydymosi    │──────────●────────────── T_m (pastovi)
taškas T_m  │        ●
            │      ●● (kieta + skysta vienu metu)
            │    ●●
            └──────────────────────────────────► Laikas
          Šilumos tiekimas →
────────────────────────────────────────────────────

Lydymosi temperatūra priklauso nuo slėgio: padidėjęs slėgis daugumai metalų ją šiek tiek pakelia. Standartinėms reikšmėms visada taikomas normalusis slėgis (1 013,25 hPa).

Tauriųjų metalų lydymosi temperatūrų palyginimas

Svarbiausių tauriųjų ir giminingų metalų lydymosi temperatūros labai skiriasi ir tiesiogiai veikia lydymo, legiravimo bei apdirbimo procesus:

Žema sidabro lydymosi temperatūra, palyginti su platina, paaiškina, kodėl sidabrakaliai nuo antikos laikų apsieidavo su paprastesnėmis krosnimis, o platinos grupės metalų apdirbimas tapo įmanomas tik atsiradus moderniosioms aukštatemperatūrėms krosnims ir elektros lankui.

Reikšmė lydiniams

Kai dvi ar daugiau metalų sulydomi kartu, susidaro lydinys, kurio lydymosi temperatūra skiriasi nuo atskirų sudedamųjų dalių lydymosi temperatūros. Ypač svarbus yra eutektinis mišinys – sudėtis, kuriai esant pasiekiamas daugiakomponentės sistemos lydymosi temperatūros minimumas.

Tauriųjų metalų lydiniams galioja:

• 585 prabos auksas (14 karatų): be aukso paprastai turi sidabro ir vario; lydymosi intervalas, priklausomai nuo lydinio, siekia apie 880–950 °C – gerokai žemiau gryno aukso lydymosi temperatūros.
• 750 prabos auksas (18 karatų): lydymosi intervalas dažniausiai 880–960 °C.
• Baltasis auksas su paladžiu: paladžio priedas pakelia lydymosi temperatūrą (iki 1 100–1 200 °C).
• Sterlingo sidabras (925): lydymosi temperatūra apie 893 °C (palyginti su 961,8 °C grynam sidabrui).

Šis elgesys aktualus juvelyrams, metalų rafinavimo gamykloms ir perdirbimo įmonėms: lydymosi vertės skaičiuoklėje medžiaginė vertė nustatoma pagal grynumą (prabą), neatsižvelgiant į konkrečią lydinio lydymosi temperatūrą.

Reikšmė autentiškumo patikrai

Lydymosi temperatūra yra netiesioginis apsaugos požymis: volframo klastotės aukso luituose teoriškai išaiškinamos dėl aukštos volframo lydymosi temperatūros (3 422 °C), nes volframas aukso lydymosi temperatūroje lieka kietas. Praktiškai tai nustatoma greičiau tankio nustatymu, rentgeno fluorescencijos analize arba ultragarsine patikra, nes tikras lydymo testas sunaikintų luitą.

Kasdienei patikrai rekomenduojami neardomieji metodai; monetos svorio patikra padeda įvertinti monetų autentiškumą pagal svorį ir matmenis.

Lydymosi temperatūra ir perdirbimas

Tauriųjų metalų rafinavime ir perdirbant aukso laužą, dantų auksą bei senus papuošalus lydymosi temperatūra atlieka svarbų vaidmenį planuojant procesą. Aukštesnės lydymosi temperatūros reiškia:

• Didesnes energijos sąnaudas lydant
• Specialius lydinius tigliams ir formoms (pvz., grafitą, keramiką)
• Ilgesnį aušimo laiką

Auksas ir sidabras dėl palyginti žemų lydymosi temperatūrų perdirbami ypač ekonomiškai – tai veiksnys, dėl kurio tauriųjų metalų perdirbimas yra palankesnis nei pramoninių metalų, turinčių labai aukštas lydymosi temperatūras.

Trumpai įsiminti

Lydymosi temperatūra yra viena tiksliausių metalo fizikinių charakteristikų: tauriesiems metalams ji svyruoja nuo maždaug 962 °C (sidabras) iki beveik 2 000 °C (rodis), grynoms medžiagoms lieka tiksliai pastovi, o lydiniams virsta lydymosi intervalu. Praktikoje – juvelyrikoje, rafinavimo gamyklose ir tauriųjų metalų patikroje – tai nepamainomos pamatinės žinios: nuo lydymosi vertės skaičiavimo iki lydinių planavimo ir klastočių atpažinimo.

Ši informacija yra bendro pobūdžio ir nėra mokestinė konsultacija. Dėl konkrečios mokestinės situacijos kreipkitės į Valstybinę mokesčių inspekciją (VMI). Šaltiniai: Valstybinė mokesčių inspekcija (vmi.lt), Lietuvos bankas (lb.lt), EUR-Lex ir LBMA.