Diferența dintre temperatura de tranziție a sticlei și temperatura de topire

Diferența principală - Temperatura de tranziție a sticlei față de temperatura de topire

Temperatura de tranziție a sticlei și temperatura de topire sunt doi termeni chimici care sunt adesea confuze. Temperatura de tranziție a sticlei este discutată în chimia polimerilor, deoarece această tranziție poate fi observată în compușii polimerici. Temperatura de topire poate fi observată în orice compus. Principala diferență între temperatura de tranziție a sticlei și temperatura de topire este aceea temperatura de tranziție la sticlă descrie trecerea unei stări de sticlă într-o stare de cauciuc, în timp ce temperatura de topire descrie trecerea unei faze solide într-o fază lichidă.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este temperatura de trecere a sticlei
      - Definiție, factori care afectează temperatura
2. Ce este temperatura de topire
      - Definiție, factori care afectează temperatura
3. Care este diferența dintre temperatura de tranziție a sticlei și temperatura de topire
      - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: Temperatura amorfă, cristalină, punct de congelare, temperatura de topire a sticlei, temperatura de topire, polimeri, polimeri semicristalini, termorezistenți

Ce este temperatura de trecere a sticlei

Temperatura de tranziție a sticlei este temperatura la care o stare de sticlă tare a unui material amorf este transformată într-o stare de cauciuc. Acest termen este discutat în ceea ce privește compușii polimerici deoarece polimerii, în special polimerii termorezistenți, pot fi supuși acestei tranziții de sticlă. Termenul scurt pentru temperatura de tranziție în stare de sticlă este tg.

Starea de sticlă a unui polimer termosetat este foarte tare și rigidă. Starea de cauciuc este foarte vâscoasă și pliabilă. Polimerii cristalini puri nu au o temperatură de tranziție vitroasă. Numai polimerii amorfi și polimerii semicristalini prezintă această proprietate. Polimerii amorfici polari au numai temperatura de tranziție în stare de sticlă.

Factorii care afectează temperatura de tranziție a sticlei

• Structura chimică a polimerului - structura principală, grupurile de pandantive, reticularea, polaritatea lanțului polimeric etc. Prezența grupurilor de pandantive voluminoase crește tg deoarece grupurile voluminoase determină creșterea naturii amorfe. Reticularea crește tg deoarece legăturile reticulare restricționează mișcarea de rotație a lanțurilor de polimeri.
• Greutatea moleculară a compusului - temperatura de tranziție a sticlei este direct proporțională cu greutatea moleculară.
• plastifianti - aceștia sunt compușii adăugați la materialul polimer pentru îmbunătățirea proprietăților. Plastifianții măresc tg datorită reducerii forțelor de coeziune dintre lanțurile de polimeri. Aceasta sporește natura amorfă a polimerului.
• Flexibilitate - flexibilitatea este invers proporțională cu tg al compusului.

Figura 01: Temperatura de trecere a sticlei

Fiecare polimer cu o structură amorfă are propria sa temperatură unică de tranziție în stare de sticlă. Diferitele temperaturi de tranziție în sticlă ale unor polimeri diferiți le permit să fie utilizate pentru aplicații adecvate, în funcție de acestea. De exemplu, un material rigid cu o temperatură inferioară de tranziție în stare de sticlă este potrivit pentru aplicații la temperaturi ridicate.

Ce este temperatura de topire

Temperatura de topire este temperatura la care un material solid este transformat în forma sa lichidă. Cu alte cuvinte, aceasta este temperatura care face ca solidul să se topească. Aici are loc o tranziție de fază a materiei. La această temperatură de topire sau la punctul de topire al unei substanțe, faza solidă și faza lichidă există în echilibru.

Figura 2: Punctul de topire

Temperatura de topire se poate referi și la templeratura de inghet. Acest lucru se datorează faptului că, atunci când temperatura unui lichid scade treptat, lichidul este transformat în faza sa solidă la aceeași temperatură. Dar, uneori, ele pot fi diferite unul de celălalt, deoarece formarea solidă se poate întâmpla prin diferite modele de cristal.

La temperatura de topire a unei substanțe, entropia crește odată cu eliberarea moleculelor bine ambalate din acea substanță solidă. Temperatura de topire depinde în mare măsură de presiune. Prin urmare, punctul de topire al unei substanțe este dat la o presiune specifică, adică presiune standard.

Figura 3: Diagrama de fază a apei

Factorii care afectează temperatura de topire a unei substanțe

• Presiune - Presiunea are un efect direct asupra temperaturii de topire. Mai mare presiune, mai mare temperatura de topire.
• Legarea chimică - În compușii care au legături chimice puternice între molecule, temperaturile de topire sunt mai mari.
• Forma și dimensiunea moleculelor - Substanțele cu molecule mai mici se topesc ușor. Forma moleculelor afectează ambalarea moleculelor în interiorul unei substanțe. Deci, forma afectează și temperatura de topire.

Diferența dintre temperatura de tranziție a sticlei și temperatura de topire

Definiție

Temperatura de trecere a sticlei: Temperatura de tranziție a sticlei este temperatura la care o stare de sticlă tare a unui material amorf este transformată într-o stare de cauciuc.

Temperatură de topire: Temperatura de topire este temperatura la care un material solid este transformat în forma sa lichidă.

Tranziție

Temperatura de trecere a sticlei: Temperatura de tranziție la sticlă descrie trecerea unei stări de sticlă într-o stare de cauciuc.

Temperatură de topire: Temperatura de topire descrie trecerea unei faze solide într-o fază lichidă (tranziție de fază).

substanţe

Temperatura de trecere a sticlei: Temperatura de tranziție a sticlei poate fi observată în compușii amorfi și semicristalini.

Temperatură de topire: Temperatura de topire poate fi observată în substanțele cristaline.

factori 

Temperatura de trecere a sticlei: Temperatura de tranziție a sticlei depinde în principal de structura chimică a substanței.

Temperatură de topire: Temperatura de topire depinde în principal de legarea chimică a moleculelor din substanță și de presiunea externă.

Concluzie

Temperatura de tranziție a sticlei poate fi observată în compușii polimerici amorf și semicristalin. Temperatura de topire poate fi observată în compușii cristalini. Dar diferența principală dintre temperatura de tranziție a sticlei și temperatura de topire este că temperatura de tranziție în sticlă descrie trecerea unei stări de sticlă într-o stare de cauciuc, în timp ce temperatura de topire descrie trecerea unei faze solide într-o fază lichidă.

Referințe:

1. "Temperatura de tranzitie a sticlei Tg." AdhesiveandGlue.com, disponibil aici.
2. "Ce este o temperatură de tranziție a sticlei? - Definiție de la Corrosionpedia. "Corrosionpedia, disponibil aici 
3. "Punctul de topire" Wikipedia, Fundația Wikimedia, 11 noiembrie 2017, disponibil aici.

Datorită fotografiei:

1. "Topirea cuburilor de gheață" de către jar [o] (CC BY 2.0) prin Flickr
2. "Diagrama de căldură a fazelor" de NipplesMeCool la Wikibooks - Traducere din en.wikibooks to Commons., (Public Domain) prin Wikipedia Wikimedia