Schmelze ist eine Weiterleitung auf diesen Artikel. Weitere Bedeutungen sind unter Schmelze (Begriffsklärung) aufgeführt. Für die entzündliche Einschmelzung von Körpergewebe siehe Eiter.
Wird ein Reinstoff bei konstantem Druck geschmolzen, so ist die dabei vorliegende Schmelztemperatur eindeutig bestimmt. Schmelztemperatur und Druck werden zusammen als Schmelzpunkt bezeichnet. Während des Übergangs bleibt die Temperatur konstant, sämtliche zugeführte Wärme wird (als Schmelzenthalpie) in die Änderung des Aggregatzustandes investiert. So hat zum Beispiel ein Wasser/Eis-Gemisch bei Normaldruck eine Temperatur von 0 °C.
Bei Stoffen, deren Schmelztemperatur (bei Normaldruck) unterhalb der üblichen Raumtemperatur liegt, spricht man mitunter auch vom „Auftauen“; dessen Gegenteil ist dann das „Einfrieren“.
Bei Stoffgemischen ist der Schmelzvorgang komplizierter, da als weitere Freiheitsgrade die Zusammensetzung der festen und flüssigen Phase hinzukommen. Der Schmelzvorgang findet nicht mehr bei einer konstanten Temperatur, sondern in einem Temperaturintervall, dem Schmelzbereich, statt. Eine Ausnahme bildet dabei das sich wie ein Reinstoff verhaltende eutektische Gemisch. Das Verhalten eines Gemisches während des Schmelzvorganges lässt sich durch ein Schmelzdiagramm darstellen. Die flüssige Phase eines Stoffes bzw. Stoffgemischs wird als Schmelze bezeichnet.
Mesophasen
Bei einigen Stoffen erfolgt der Übergang vom festen zum flüssigen Aggregatzustand über Zwischenphasen, die Mesophasen.
Im gegenteiligen Fall wird bei plastischen Kristallen zunächst die Nahordnung aufgelöst, während eine Fernordnung erhalten bleibt. Als Beispiel kann hier das Adamantan genannt werden, wo die hochsymmetrischen (kugelförmigen) Moleküle im plastischen Zustand entsprechende Rotationsfreiheitsgrade besitzen, der Platz im Kristallgitter aber erhalten bleibt.[1][2]
Im Allgemeinen hat die Flüssigkeit eines Stoffes eine niedrigere Dichte als dessen Festzustand. Bei solchen Stoffen begünstigt eine Druckreduzierung das Schmelzen. Bei Stoffen, deren Flüssigzustand eine höhere Dichte hat/haben kann als ihr Festzustand, kann man den Stoff durch Druckerhöhung verflüssigen; bekanntestes Beispiel ist Wasser, das seine höchste Dichte flüssig bei ca. 4 °C hat, und sich beim Gefrieren ausdehnt.
Unterkühlte Schmelze
Unter einer unterkühlten Schmelze versteht man eine Flüssigkeit, die sich unterhalb ihrer Schmelztemperatur und somit in einem Aggregatzustand befindet, der nicht ihrem Gleichgewichtszustand entspricht. Dieser Effekt wird auch einfach Unterkühlung genannt und bei manchen Latentwärmespeichern genutzt.
↑G. J. Kabo, A. V. Blokhin, M. B. Charapennikau, A. G. Kabo, V. M. Sevruk: Thermodynamic properties of adamantane and the energy states of molecules in plastic crystals for some cage hydrocarbons. In: Thermochimica Acta. Vol. 345, Nr. 2, 2000, S. 125–133, doi:10.1016/S0040-6031(99)00393-7.
↑Frank H. Herbstein: Some applications of thermodynamics in crystal chemistry. In: Journal of Molecular Structure. Vol. 374, Nr. 1/3, January 1996, ISSN0022-2860, S. 111–128, doi:10.1016/0022-2860(95)08996-9.
