Punto de fusión
En el punto de fusión, la fase sólida y líquida existen en equilibrio.
[2] Sin embargo, ciertas sustancias poseen diferentes temperaturas de transición sólido-líquido.
Por ejemplo, el agar se derrite a 85 grados Celsius (185 °F; 358,2 K) y solidifica a partir de 31 grados Celsius (87,8 °F; 304,2 K); tal dependencia de la dirección se conoce como histéresis.
Se puede colocar cualquier sustancia en una sección de la tira, revelando su comportamiento térmico a la temperatura en ese punto.
Por ejemplo, las refinerías de petróleo miden el punto de congelación del diésel "en línea", lo que significa que la muestra se toma del proceso y se mide automáticamente.
Para materiales refractarios (por ejemplo, platino, wolframio, tantalio, algunos carburos y nitruros, etc.), el punto de fusión extremadamente alto (generalmente se considera que está por encima de 1800 °C) se puede determinar calentando el material en un horno de cuerpo negro y midiendo la temperatura del cuerpo negro con un pirómetro óptico.
Sin embargo, se deben utilizar temperaturas conocidas para determinar la calibración del pirómetro.
Sin embargo, se han desarrollado técnicas estándar para realizar esta extrapolación.
Con el mismo ajuste actual, el pirómetro se ve en otro cuerpo negro a una temperatura más alta.
Se inserta un medio absorbente de transmisión conocida entre el pirómetro y este cuerpo negro.
Este paso se repite para llevar la calibración a temperaturas más altas.
Hoy en día, se emplean técnicas de calentamiento por láser sin contenedores, combinadas con pirómetros y espectropirómetros rápidos, para permitir un control preciso del tiempo durante el cual la muestra se mantiene a temperaturas extremas.
Cabe destacar que este es el caso del agua, como se ilustra gráficamente a la derecha, pero también de Si, Ge, Ga, Bi.
[12] Los puntos de fusión se utilizan a menudo para caracterizar compuestos orgánicos e inorgánicos y para determinar su pureza.
Los eutécticos son tipos especiales de mezclas que se comportan como fases únicas.
Se funden bruscamente a temperatura constante para formar un líquido de la misma composición.
Este fenómeno se utiliza en aplicaciones técnicas para evitar la congelación, por ejemplo, agregando sal o etilenglicol al agua.
Muchos compuestos similares a jaulas como el adamantano y el cubano con alta simetría tienen puntos de fusión relativamente altos.
En moléculas altamente simétricas, la fase cristalina está densamente empaquetada con muchas interacciones intermoleculares eficientes que dan como resultado un mayor cambio de entalpía en la fusión.
Suponiendo que todos los átomos en un cristal vibran con la misma frecuencia ν, la energía térmica promedio se puede estimar usando el teorema de equipartición como[17] donde m es la masa atómica, ν es la frecuencia, u es la amplitud de vibración promedio, kB es la constante de Boltzmann y T es la temperatura absoluta.
[20] Los datos abiertos del punto de fusión también están disponibles en Nature Precedings.
