Talilna entalpija / taljenje
Tudi: Talilna toplota, Entalpija taljenja, latentna talilna toplota
Talilna entalpija je količina energije, ki jo mora snov sprejeti, da pri tališču preide iz trdnega v tekoče agregatno stanje, ne da bi spremenila svojo temperaturo.
Talilna entalpija (imenovana tudi talilna toplota ali latentna talilna toplota) opisuje energijo, ki jo je treba snovi dovesti, da jo pri konstantnem tlaku in konstantni temperaturi — namreč pri tališču — v celoti prevede iz trdnega v tekoče stanje. Ta energija ne spremeni temperature, temveč razdre vezi kristalne mreže v trdnem telesu. Postopek je endotermen; pri strjevanju se ista energija znova sprosti kot kristalizacijska entalpija.
Fizikalna osnova
Pri segrevanju kovine temperatura sprva narašča linearno. Pri tališču ostane kljub nadaljnjemu dovajanju toplote konstantna, dokler se ne stali vsa snov — šele nato temperatura taline naprej narašča. Dovedena energija se skriva v premagovanju medmolekulskih vezivnih sil.
Specifična talilna entalpija $\Delta H_\text{fus}$ izhaja iz:
Q = m · ΔH_fus
pri čemer je Q potrebna količina toplote (v J), m masa (v kg) in ΔH_fus specifična talilna entalpija (v kJ/kg) posameznega materiala.
Talilne entalpije pomembnih plemenitih kovin v primerjavi
| Kovina | Tališče | Talilna entalpija (kJ/mol) | Talilna entalpija (kJ/kg) |
|---|---|---|---|
| Zlato | 1 064 °C | 12,55 | 63,7 |
| Srebro | 961 °C | 11,28 | 104,6 |
| Platina | 1 768 °C | 22,17 | 113,6 |
| Paladij | 1 555 °C | 16,74 | 157,3 |
| Baker | 1 085 °C | 13,05 | 205,4 |
Platina in paladij imata tako na mol kot na kilogram bistveno višjo talilno entalpijo kot zlato, kar pojasnjuje večjo porabo energije pri njuni predelavi v rafineriji.
Pomen za predelavo plemenitih kovin in talilno vrednost
Za odkup, reciklažo in afinacijo starega zlata, lomljenega zlata ali zobnega zlata ima talilna entalpija praktično vlogo: talilna vrednost predmeta opisuje čisto materialno vrednost glede na trenutno ceno zlata oziroma ceno srebra — neodvisno od oblike ali kovanja. Talilnice in reciklažni obrati morajo izračunati vložek toplotne energije pri taljenju, ki je neposredno odvisen od talilne entalpije zlitinske mešanice.
Čistost zlitine vpliva tudi na njeno dejansko talilno entalpijo: zlitine, kot je 585 zlato (14 karatov), se talijo v temperaturnem območju (od solidusa do likvidusa), ne pri natančno določeni točki kot čista kovina čisto zlato (999).
Na kratko
Talilna entalpija je ključna količina fizike plemenitih kovin: določa energijsko potrebo pri taljenju, pojasnjuje plato v krivulji segrevanja in je osnova za kalkulator talilne vrednosti. Višja talilna entalpija pomeni večjo porabo energije na kilogram — z neposrednim vplivom na stroške predelave v rafineriji in reciklaži.