Table of Contents
العوامل المؤثرة على درجة الانصهار
١٨:٥٨ ، ٣١ أكتوبر ٢٠٢٠
‘);
}
العوامل المؤثرة على درجة الانصهار
ما المقصود بدرجة الانصهار؟
يقصد بدرجة الانصهار (بالإنجليزية: Melting point) درجة الحرارة التي تتوازن فيها حالة المادة الصلبة مع السائلة، وكتعبير أدق حين تزداد درجة الحرارة المطبقة على مادة ما فإنها تبدأ عند وصولها درجة الانصهار بالتحول إلى الحالة السائلة تدريجيًا، وتستمر درجة الحرارة بالارتفاع حتى تتحول المادة بأكملها إلى الحالة السائلة وتثبت درجة الحرارة، ومع زيادة درجة الحرارة على المادة السائلة لدرجة محددة تبدأ درجة حرارة السائل نفسه بالارتفاع مجددًا، ومن الجدير بالذكر أن درجة الانصهار تختلف من مادة إلى أخرى تتأثر بالعديد من العوامل، منها:[١]
‘);
}
تكوين جزيئات المادة
يؤثر تكوين جزيئات المادة (بالإنجليزية: Composition of Molecules) على درجة الانصهار عن طريق عامل يطلق عليه اسم الحجم الجزيئي، ومن الجدير بالذكر أنه كلما قل الحجم الجزيئي لمادة ما تصبح قادرة على الانصهار عند درجة حرارة أقل، فعلى سبيل المثال يعد الحجم الجزيئي لجزيء الإيثيل سيليولوز أكبر من الحجم الجزيئي للإيثانول، إذ إن درجة انصهار الإيثيل سيليولوز هي 151 درجة مئوية، ودرجة انصهار الإيثانول هي -114.1 درجة مئوية.[٢]
قوة الجذب
من العوامل المؤثرة أيضًا في درجة الانصهار قوة الجذب (بالإنجليزية: Force of Attraction)، ويقصد فيه قوة الجذب بين الروابط التي تربط الجزيئات معًا لتكون المادة، حيث تمتلك المركبات الأيونية درجة انصهار عالية بشكل عام، ويعود السبب في ذلك إلى الرابطة الكهروستاتيكية أو الرابطة الأيونية التي تربط بين الأيونات، بينما ترتبط جزيئات المركبات العضوية بروابط قطبية وخصوصًا من نوع الروابط الهيدروجينية والتي تعد من أقوى الروابط على الإطلاق، مما يجعل درجة انصهارها هي الأخرى مرتفعة.[٢]
وجود الشوائب
يؤثر وجود الشوائب (بالإنجليزية: Presence of Impurities) في درجة الانصهار بشكل كبير، حيث إن وجود الشوائب يخفض من درجة الانصهار، وهذا بسبب أن الشوائب قادرة على إحداث مشاكل وعيوب في الروابط بين الجزيئات مما يؤدي إلى إضعافها وسهولة كسرها، ولذلك في الغالب تعتبر أي مادة ذات درجة انصهار مرتفعة مادة نقية.[٢]
الضغط
يعد الضغط الجوي (بالإنجليزية: air pressure) أيضًا من العوامل المؤثرة في درجة الانصهار، فكلما زاد الضغط المطبق على مادة ما كلما أدى هذا إلى انخفاض درجة انصهارها، وبشكل أوضح تنصهر المادة بسرعة وسهولة أكبر كلما زاد الضغط المطبق عليها.[٣]
يؤثر كل من الشوائب والضغط في درجة الانصهار، إذ إن الشوائب تضعف الروابط بين الجزيئات مما يسهل كسرها ويقلل من درجة انصهارها، وكذلك الأمر بالنسبة للضغط، فكلما زاد الضغط المطبق على المادة كلما قلت درجة انصهارها.
الفرق بين الذوبان والانصهار
ما هو ناتج كل من عمليتي الذوبان والانصهار؟
ربما يحدث خلط عند العديد من الناس ظنًا منهم أن الذوبان والانصهار هما وجهان لعملة واحدة، ولكن في الحقيقة لكل منهم معنى مختلف، ففي الانصهار Melting تتحول مادة واحدة فقط من الحالة الصلبة إلى السائلة بفعل الحرارة أو أي عامل آخر من العوامل المؤثرة على الانصهار، وأما الذوبان (بالإنجليزية: Dissolving) فيحدث بين مادتين تحفز الأولى ذوبان الأخرى، والخليط الناتج يتضمن كلا المادتين، وفي ما يأتي أهم الفروقات بينهما:[٤]
- يستخدم مصطلح الانصهار للتعبير عن مادة واحدة فقط، بينما يستخدم الذوبان للتعبير عن مادتين مختلفتين.
- يحدث الانصهار نتيجة لرفع درجة الحرارة، بينما يحصل الذوبان نتيجة خلط مادتين والذي قد يتضمن تغيرات كيميائية.
- يتكون ناتج عملية الانصهار من مادة واحدة منصهرة، بينما يتكون ناتج عملية الذوبان من مادتين مذاب ومذيب حتى لو لم تظهر المادة المذابة.
ينتج عن عملية الانصهار سائل مكون من مادة واحدة فقط، بينما ينتج عن عملية الذوبان سائل مكون من مادة مذابة ومادة مذيبة سائلة.
جهاز تحديد نقطة الانصهار
هل هنالك طريقة بسيطة لقياس نقطة الانصهار؟
يحتاج العلماء والباحثون لمعرفة نقطة الانصهار باستمرار للحصول على معلومات تفيدهم في دراستهم، ولذلك ابتكروا جهاز تحديد نقطة الانصهار المكون من عدسة للمراقبة، قنوات أنبوبية لإدخال العينة، مقياس حرارة رقمي، أنبوب درجة الانصهار، ومقبض تحكم بالحرارة.[٥]
كما يمكن استخدام جهاز أنبوب ثيل Thiele tube لتحديد نقطة الانصهار، والذي يتكون من زيت للتسخين، مقياس الحرارة وأنبوب زجاجي، حيث يستخدم عن طريق وضع المادة المراد قياس نقطة انصهارها فيه حتى تسخن وتبدأ بالانصهار، ثم يتم تحديد نقطة الانصهار عند انصهار المادة بأكملها وثبات درجة الحرارة.[٥]
يمكن استخدام جهاز أنبوب ثيل Thiele tube كطريقة بسيطة لتحديد نقطة الانصهار، وذلك عن طريق وضع المادة المراد قياس نقطة انصهارها فيه حتى تسخن وتبدأ بالانصهار، ثم يتم تحديد نقطة الانصهار عند انصهار المادة بأكملها وثبات درجة الحرارة.
المراجع[+]
- ↑“melting point”, britannica, Retrieved 2020-10-26. Edited.
- ^أبت“What Factors Affect Melting Point?”, sciencing, Retrieved 2020-10-26. Edited.
- ↑“The effect of air pressure on the melting point”, chemistry.stackexchange, Retrieved 2020-10-26. Edited.
- ↑“Melting and dissolving”, education, Retrieved 2020-10-26. Edited.
- ^أب“MELTING POINT”, chem.ucalgary, Retrieved 2020-10-27. Edited.