Quelltext der Seite Schmelzen

{{Weiterleitungshinweis|Schmelze|Weitere Bedeutungen sind unter [[Schmelze (Begriffsklärung)]] aufgeführt. Für die entzündliche Einschmelzung von Körpergewebe siehe [[Eiter]].}}
[[Datei:Melting icecubes.gif|miniatur|schmelzende Eiswürfel]]

Das '''Schmelzen''' ist der [[Phasenübergang]] eines festen [[Stoff (Chemie)|Stoffes]] oder festen Stoff[[gemisch]]es in den [[Flüssigkeit|flüssigen]] [[Aggregatzustand]], meist aufgrund Wärmezufuhr und/oder Druckerniedrigung.

Wird ein [[Reinstoff]] bei konstantem [[Druck (Physik)|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&nbsp;°C.

Das Gegenteil des Schmelzens ist das [[Erstarren]].

Bei Stoffen, deren Schmelztemperatur (bei Normaldruck) unterhalb der üblichen Raumtemperatur liegt, spricht man mitunter auch vom „Auftauen“; dessen Gegenteil ist dann das „Einfrieren“.

== Stoffgemische ==
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 [[Eutektikum|eutektische Gemisch]]. Das Verhalten eines Gemisches während des Schmelzvorganges lässt sich durch ein [[Schmelzdiagramm]] darstellen. Die flüssige [[Phase (Materie)|Phase]] eines Stoffes bzw. Stoffgemischs wird als '''Schmelze''' bezeichnet.

== Mesophasen ==
Bei einigen Stoffen erfolgt der Übergang vom festen zum flüssigen Aggregatzustand über Zwischenphasen, die [[Mesophase]]n. 

[[Flüssigkristall]]e bilden zwischen dem festen und flüssigen Zustand [[smektisch]]e und [[nematisch]]e Phasen. Dabei wird zuerst die [[Fernordnung]] im Kristall aufgegeben, während eine [[Nahordnung]] bestehen bleibt.

Im gegenteiligen Fall wird bei [[Plastischer Kristall|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.<ref>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}}.</ref><ref>Frank H. Herbstein: ''Some applications of thermodynamics in crystal chemistry.'' In: ''Journal of Molecular Structure.'' Vol. 374, Nr. 1/3, January 1996, {{ISSN|0022-2860}}, S. 111–128, {{doi|10.1016/0022-2860(95)08996-9}}.</ref>

Siehe auch [[Hexatische Phase]].

== Schmelzen durch Druckerhöhung ==
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 (Thermodynamik)|Unterkühlung]] genannt und bei manchen [[Latentwärmespeicher]]n genutzt.

Unterkühlte Schmelzen können bei der [[Glasübergangstemperatur]] in den [[amorphes Material|amorphen Zustand]] übergehen. Dieses [[Glasübergang|Verhalten]] bestimmt besonders die Eigenschaften organischer [[Polymer]]e.

== Siehe auch ==
* [[Phasendiagramm]]
* [[Auslassen]]
* [[Petrurgie]]

== Weblinks ==
{{Commonscat|Melting|Schmelzen}}
{{Wiktionary|schmelzen}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Navigationsleiste Phasenübergänge}}

[[Kategorie:Thermodynamischer Prozess]]