ما هو جهاز نقطة الانصهار نقطة الانصهار هي أحد المفاهيم المشهورة في عالم الفيزياء والكيمياء لأنها مشكلة شائعة في المجال العلمي، لها العديد من التطبيقات والتعريفات والعديد من التطبيقات. تم اختراع الأجهزة التي تقيس درجة الانصهار واستخدامها في العديد من المجالات.
في هذه المقالة، سوف نحدد تعريف نقطة الانصهار والجهاز المستخدم لقياسها.
درجة حرارة الانصهار
تعرف نقطة الانصهار بأنها النقطة أو الوقت اللازم لمادة ما لرفع درجة حرارة المادة القادرة على التحول من حالتها الصلبة إلى الحالة السائلة، أو التي تذوب فيها المادة.
عند نقطة الانصهار، تكون حالات المادة السائلة والصلبة متوازنة، ونقطة الانصهار لها العديد من العوامل التي تؤثر عليها، تتمثل في حجم وشكل الماء، ونوعية الجزيئات فيه، ودرجة. وجود شوائب في هذه المادة بالإضافة إلى الضغط المحيط بالمادة وقت الذوبان.
يتم تحديد نقطة الانصهار عند ضغط 1 جو أو 100 كيلو باسكال، وهي وحدة قياس الضغط الجوي. على النقيض من نقطة الانصهار، هناك نقطة التجمد، والتي تحول مادة من حالة سائلة إلى حالة صلبة، ونقطة انصهار المادة هي أحيانًا نقطة التجمد.
انظر أيضًا: كيفية إذابة الذهب في المنزل
جهاز تحديد نقطة الانصهار
مقياس نقطة الانصهار هو أداة تستخدم لتحديد نقطة انصهار مادة ما، وهي النقطة أو الوقت الذي تتغير فيه المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة.
هناك العديد من أجهزة قياس درجة الانصهار، بما في ذلك أنبوب Thiel وجهاز Fisher-Jones وجهاز نقطة الانصهار التلقائي (أو الإلكتروني).
إنها أجهزة شائعة لقياس درجة الانصهار وقد تم استخدامها على نطاق واسع لقياس كفاءة القياس، وقد عمل العديد من الباحثين والعلماء في علوم المواد والفيزياء والكيمياء على اختراعهم والوصول إلى طريقتهم.
كيف يعمل جهاز نقطة الانصهار؟
تصميم الجهاز عبارة عن عينة يتم وضعها في أنبوب شعري وإدخالها في الجهاز، ثم يتم تسخينها فوقها باستخدام فرن أو حمام ماء ساخن أو حمام زيت ساخن.
عندما ترتفع درجة الحرارة وتصل إلى حد معين، حيث تختلف خصائص المادة وتتغير من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة، في هذه اللحظة يتم تحديد درجة الانصهار، والتي تؤثر على حالة المادة.
أي أنه مسجل درجة حرارة يبدأ بتسجيل متوسط درجة الحرارة اللازمة للحصول على نقطة الانصهار أو المادة قيد التحقيق.
نأخذ أنبوب Thiel كمثال على أدوات نقطة الانصهار، والتي تتكون من أنبوب زجاجي مملوء بالزيت، يتم تسخينه فوق اللهب، ويتم وضع مادة الاختبار أو العينة في فتحة الأنبوب على جانب ميزان حرارة الزئبق. ، ويجب ترك الميزان دافئًا قبل التسخين.
عن طريق تسخين الزيت ورفع درجة الحرارة، تبدأ المادة في تغيير حالتها، ويقيس توازن الزئبق درجة الحرارة، وهي نقطة الانصهار، عندما تتغير المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة، وهي حالة الانصهار.
أمثلة على الاندماج
هناك العديد من الأمثلة التي توضح درجة انصهار مادة ما وتحولها من مادة صلبة إلى مادة سائلة، ونقاط انصهار وتجميد الزئبق هي 234 كلفن أو 38 درجة مئوية.
على سبيل المثال، تحتوي بعض المواد على نقاط انصهار وتجمد مختلفة، على سبيل المثال، يذوب الأجار عند 85 درجة مئوية ويتجمد عند 31 درجة مئوية، ويذوب الجليد عند 1 باسكال ضغط جوي، بينما عند 32 درجة مئوية. درجة فهرنهايت وتعرف باسم نقطة التجمد.
مثال آخر هو التنجستن، الذي يحتوي على أعلى نقطة انصهار عند 3414 درجة، لذلك يتم استخدامه في المصابيح الكهربائية لتحمله العالي للحرارة.
على سبيل المثال، الكربون مادة لا تذوب عند الضغط الجوي العادي، ولكنها تتغير مباشرة من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون الدخول في الحالة السائلة عند الضغط الجوي العادي، ويجب أن يكون لها ضغط 10 باسكال للتحويل. . سائل
تختلف درجة الانصهار باختلاف نقاء المادة، حيث أن درجة انصهار المواد النقية أعلى من درجة انصهار المواد غير النقية.
وعند خلط مادتين وحالة انصهارهما تكون درجتهما أعلى من درجة انصهار كل مادة على حدة.
أنظر أيضا: ما هي درجة انصهار الجليد؟
ماذا تعني نقطة الانصهار؟
نقطة الانصهار هي مفهوم علمي يعتمد على وصفها وتوضيحها، وتعتبر درجة الحرارة التي تكون فيها حالة الجسم الصلب في حالة توازن مع حالة السائل.
عندما تزداد درجة حرارة مادة ما، فإنها تتغير تدريجياً من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة.
وإذا واصلنا التسخين وزيادة درجة حرارة المادة، فسوف تتحول تمامًا إلى حالة سائلة.
كما ذكرنا فإن درجة حرارة انصهار المادة تختلف باختلاف جودتها، لأن العوامل التي تؤثر على المادة هي:
- تختلف نقطة الانصهار حسب نوع جزيئات المادة التي يتم صهرها.
- لأنه كلما كان الحجم الجزيئي للمادة أصغر، هناك حاجة إلى درجة حرارة أقل من غيرها التي تحتوي على جزيئات كبيرة في المادة.
- حيث تتطلب درجة حرارة عالية للصهر.
- قوة الجذب هي أيضًا أحد العوامل التي تؤثر على نقطة الانصهار، وهي الروابط الكهروستاتيكية.
- كلما زاد عدد جزيئات الجاذب معًا، زادت درجة حرارة الانصهار التي يحتاجون إليها.
- على العكس من ذلك، كلما قلت الرابطة والجاذبية بين جزيئات المادة، انخفضت درجة الحرارة المطلوبة للانصهار.
- نسبة النجاسة هي عامل مهم يؤثر على درجة حرارة انصهار المادة.
- لأنه كلما زادت درجة الشوائب في المادة، زادت درجة الحرارة المطلوبة.
- هذا لفصل الشوائب عن المادة والحصول على درجة حرارة الانصهار.
- على العكس من ذلك، في المواد الأقل نجسًا، لا تتطلب درجة حرارة انصهار عالية.
- عامل الضغط الجوي هو أحد العوامل التي تؤثر على درجة حرارة انصهار المادة.
- لأنه كلما زاد الضغط الجوي المطبق على المادة، كلما قلت درجة حرارة الانصهار المطلوبة للمادة.
- لأن المادة تندمج بسهولة عند زيادة الضغط الجوي.
الفرق بين الذوبان والانصهار
قد يخلط الكثير من الناس بين عملية الصهر وعملية الصهر لأن معظم الناس يعتقدون أنهما شيء واحد، بينما لكل من هاتين العمليتين خصائصه الخاصة.
- أثناء عملية الاندماج، تتغير المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية بسبب ارتفاع درجة الحرارة.
- والعديد من العوامل المذكورة هي درجة تجمع الجسيمات، والضغط الجوي، والشوائب، وما إلى ذلك.
- أما الذوبان فهو بين مادتين يتسبب في إذابة إحداهما الأخرى.
- يتم ذلك عن طريق خلط المادتين، المذيب والمذاب.
- يتم الذوبان بمادة واحدة ويتم الذوبان بخلط مادتين.
- يتطلب الذوبان درجة حرارة عالية، بينما الذوبان لا يتطلب درجة حرارة.
- ينتج عن الذوبان مادة سائلة واحدة.
- ينتج عن الحل وجود مادتين تختلطان مع بعضهما البعض.
لذلك أوضحنا الفرق بين الذوبان والاندماج وأزلنا اللبس عند الناس في توضيح مفهومهم.
أنظر أيضا: نقطة تجمد الماء في النظام الدولي
في السابق، تم اكتشاف العديد من خصائص الانصهار، وتم شرح جهاز تحديد نقطة الانصهار، ولوحظ أنواعها.
أما بالنسبة لكيفية عمل كل جهاز، فقد لوحظت خصائص وعوامل الاندماج التي تؤدي إلى الانصهار، بالإضافة إلى تأثيرها على درجة حرارة انصهار المادة، مما يلغي الالتباس بين ذوبان المادة واندماجها.