ละลาย

จากมุมมองทางอุณหพลศาสตร์ที่จุดหลอมเหลวการเปลี่ยนแปลงของพลังงานอิสระกิบส์ ∆Gของสารเป็นศูนย์ แต่มีการเปลี่ยนแปลงที่ไม่ใช่ศูนย์ในเอนทาลปี ( H ) และเอนโทรปี ( S ) ซึ่งเรียกตามลำดับว่าเอนทัลปี ฟิวชั่น (หรือความร้อนแฝงของฟิวชั่น) และเอนโทรปีของฟิวชั่น การหลอมจึงจัดเป็นการเปลี่ยนเฟสลำดับที่หนึ่ง การหลอมละลายเกิดขึ้นเมื่อพลังงานอิสระของกิบส์ต่ำกว่าของแข็งสำหรับวัสดุนั้น ^{[2] [3]}อุณหภูมิที่เกิดขึ้นขึ้นอยู่กับความดันแวดล้อม

ฮีเลียมอุณหภูมิต่ำเป็นข้อยกเว้นเดียวที่ทราบกันดีในกฎทั่วไป ^[4] ฮีเลียม -3มีเอนทาลปีเชิงลบของฟิวชันที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0.3 เคฮีเลียม -4ยังมีเอนทาลปีที่เป็นลบเล็กน้อยต่ำกว่า 0.8 เคซึ่งหมายความว่าที่ความดันคงที่ที่เหมาะสมจะต้องขจัดความร้อนออกจากสารเหล่านี้ เพื่อที่จะหลอมมัน ^[5]

ในบรรดาเกณฑ์ทางทฤษฎีสำหรับการละลายเกณฑ์Lindemann ^[6]และBorn ^[7]เป็นเกณฑ์ที่ใช้บ่อยที่สุดในการวิเคราะห์สภาพการหลอม

เกณฑ์ลินเดมันน์ระบุว่าการละลายเกิดขึ้นเนื่องจาก"ความไม่เสถียรของการสั่นสะเทือน"เช่นผลึกละลาย เมื่อแอมพลิจูดเฉลี่ยของการสั่นสะเทือนด้วยความร้อนของอะตอมค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับระยะทางจำนวนเต็มเช่น < δu ² > ^1/2 > δ _L R _sโดยที่δuคือการกระจัดของอะตอมพารามิเตอร์ Lindemann δ _L ≈ 0.20 ... 0.25 และR _sคือครึ่งหนึ่งของระยะระหว่างอะตอม ^{[8] : 177} "Lindemann ละลายเกณฑ์"ได้รับการสนับสนุนโดยข้อมูลจากการทดลองทั้งผลึกวัสดุและสำหรับการเปลี่ยนกระจกของเหลวในวัสดุอสัณฐาน

เกณฑ์การเกิดขึ้นอยู่กับความหายนะของความแข็งแกร่งที่เกิดจากโมดูลัสแรงเฉือนแบบยืดหยุ่นที่หายไปกล่าวคือเมื่อคริสตัลไม่มีความแข็งแกร่งเพียงพอที่จะทนต่อภาระทางกลได้อีกต่อไปมันจะกลายเป็นของเหลว ^[9]

ภายใต้เงื่อนไขมาตรฐานจุดหลอมเหลวของสารเป็นคุณสมบัติเฉพาะ จุดหลอมเหลวมักจะเท่ากับจุดเยือกแข็ง อย่างไรก็ตามภายใต้เงื่อนไขที่สร้างขึ้นอย่างระมัดระวังการทำให้เย็นมากเกินไปหรือความร้อนสูงเกินกว่าจุดหลอมเหลวหรือจุดเยือกแข็งอาจเกิดขึ้นได้ น้ำบนพื้นผิวแก้วที่สะอาดมากมักจะมีอุณหภูมิสูงกว่าจุดเยือกแข็งหลายองศาโดยไม่เป็นน้ำแข็ง อิมัลชันที่ดีของน้ำบริสุทธิ์ได้รับการระบายความร้อนให้ -38 ° C โดยไม่ต้องนิวเคลียสไปยังแบบฟอร์มน้ำแข็ง ^{[ ต้องการอ้างอิง ]} Nucleationเกิดขึ้นเนื่องจากความผันผวนของคุณสมบัติของวัสดุ ^{[ ต้องการอ้างอิง ]}หากวัสดุยังคงอยู่มักจะไม่มีอะไร (เช่นการสั่นสะเทือนทางกายภาพ) ที่จะกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงนี้และอาจเกิดการระบายความร้อนสูง (หรือความร้อนสูงเกินไป) ในทางอุณหพลศาสตร์ของเหลว supercooled อยู่ในสถานะแพร่กระจายได้ตามระยะผลึกและมีแนวโน้มที่จะตกผลึกอย่างกะทันหัน

แว่นตาเป็นของแข็งอสัณฐานซึ่งโดยปกติจะประดิษฐ์ขึ้นเมื่อวัสดุหลอมเหลวเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วจนต่ำกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านของแก้วโดยไม่มีเวลาเพียงพอสำหรับโครงตาข่ายคริสตัลปกติ ของแข็งมีลักษณะการเชื่อมต่อระหว่างโมเลกุลในระดับสูงและของเหลวมีการเชื่อมต่อที่ต่ำกว่าของบล็อกโครงสร้าง การหลอมละลายของวัสดุที่เป็นของแข็งยังสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นการซึมผ่านโดยการเชื่อมต่อระหว่างอนุภาคต่าง ๆ เช่นพันธะที่เชื่อมต่อกัน ^[10]ในวิธีนี้การหลอมละลายของวัสดุอสัณฐานจะเกิดขึ้นเมื่อพันธะที่หักก่อตัวเป็นคลัสเตอร์ percolation โดยT _gขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ทางอุณหพลศาสตร์กึ่งสมดุลของพันธะเช่นบนเอนทาลปี ( H _d ) และเอนโทรปี ( S _d ) ของการสร้างพันธะ ในระบบที่กำหนดตามเงื่อนไขที่กำหนด: ^[11]

${\ displaystyle T_ {g} = {\ frac {H_ {d}} {S_ {d} + R \ ln ({\ frac {1-f_ {c}} {f_ {c}}})}}$

โดยที่f _cคือเกณฑ์การซึมผ่านและRคือค่าคงที่ของก๊าซสากล

แม้ว่าH _dและS _dไม่ได้สมดุลพารามิเตอร์ทางอุณหพลศาสตร์จริงและสามารถขึ้นอยู่กับอัตราการเย็นตัวของการละลายที่พวกเขาสามารถพบได้จากข้อมูลการทดลองที่มีอยู่บนความหนืดของวัสดุอสัณฐาน

แม้จะอยู่ต่ำกว่าจุดหลอมเหลว แต่ก็สามารถสังเกตเห็นฟิล์มกึ่งเหลวบนพื้นผิวผลึก ความหนาของฟิล์มขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ผลกระทบนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับวัสดุที่เป็นผลึกทั้งหมด Pre-ละลายแสดงให้เห็นผลกระทบของมันในเช่นน้ำค้างแข็งยกการเจริญเติบโตของเกล็ดหิมะและการอินเตอร์เฟซข้าวเขตแดนเข้าบัญชีแม้กระทั่งในการเคลื่อนไหวของธารน้ำแข็ง

ในพันธุศาสตร์ละลายดีเอ็นเอหมายถึงการแยกดีเอ็นเอเกลียวคู่เป็นสองเส้นเดียวโดยใช้ความร้อนหรือการใช้สารเคมี, โพลิเมอร์ปฏิกิริยาลูกโซ่

• รายชื่อองค์ประกอบทางเคมีที่ให้จุดหลอมเหลว
• แผนภาพแสดงสถานะ
• การละลายโซน

• ความหมายตามพจนานุกรมของการละลายในวิกิพจนานุกรม