2020-12-26
Можно ли утверждать, что значение температуры плавления строго совпадает с температурой кристаллизации того же вещества.
Решение:
Фазовые переходы первого рода, к которым относятся процессы плавления и кристаллизации протекают по двум принципиально отличным схемам. Возникновение конкурентной фазы по гомогенной схеме наблюдается в средах, не имеющих или имеющих в малых количествах ядра кристаллизации. В этом случае центры кристаллизации возникают спонтанно в жидкости при температурах ниже общепринятой температуры кристаллизации.
Жидкости, обеднённые ядрами кристаллизации можно привести в метастабильное состояние, т.е. понизить в них температуру ниже температуры кристаллизации (отверждения). На графике зависимости температуры $T$ от времени $\tau$ при постоянном отводе Тк от жидкости тепла метастабильное состояние соответствует отрезку пунктирной кривой. В случае гомогенной схемы кристаллизации температура, при которой начнётся переход из жидкого в твёрдое состояние, не будет соответствовать температуре плавления, потому что температура плавления, в классическом варианте, соответствует такому состоянию вещества, когда колебательная энергия ионов в узлах кристаллической решётки превосходит энергию связи. Упорядоченная структура кристалла нарушается, структурные элементы наряду с вращательными степенями свободы приобретают поступательные степени свободы, превращаясь в жидкости.
При гетерогенной схеме кристаллизации в жидкости должны находится ядра кристаллизации, в качестве которых чаще всего выступают разного рода твёрдые взвешенные частички. В этом случае температура кристаллизации имеет фиксированное значение и соответствует температуре плавления.