Sự hiện diện của các tạp chất có ảnh hưởng gì đến điểm nóng chảy?

Sự hiện diện của các tạp chất trong một chất dẫn đến nhiệt độ nóng chảy thấp hơn do một quá trình được gọi là sự suy giảm điểm nóng chảy. Sự suy giảm điểm nóng chảy là lý do tại sao thêm muối vào các đường phố đông lạnh sẽ giúp làm tan băng.

Sự sụt giảm điểm nóng chảy xảy ra do bản chất của trạng thái rắn của vật liệu. Hầu hết các chất rắn, chẳng hạn như nước đá, hình thành dưới dạng mạng tinh thể của các ion hoặc phân tử lặp lại. Mạng tinh thể này được liên kết với nhau bằng các lực giữa các phân tử tạo nên một cấu trúc bền vững và ổn định. Chất rắn phải được nung nóng đến một nhiệt độ nhất định để cấu trúc này bị phá vỡ và chất rắn nóng chảy. Tuy nhiên, sự hiện diện của các tạp chất làm suy yếu mạng tinh thể, làm cho nó kém ổn định. Kết quả là hợp chất nóng chảy ở nhiệt độ thấp hơn.

Khi làm việc với các hợp chất hữu cơ trong phòng thí nghiệm, độ tinh khiết của hợp chất có thể được xác định một phần thông qua việc sử dụng phép đo chính xác điểm nóng chảy. Nếu điểm nóng chảy nằm trong phạm vi nhiệt độ nóng chảy của vật liệu được chấp nhận một cách khoa học, thì vật liệu đó được coi là tinh khiết. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ nóng chảy quan sát được nằm ngoài phạm vi này, thì hợp chất này không tinh khiết.

Một hiệu quả thú vị của quá trình này là nước biển đóng băng ở nhiệt độ thấp hơn nước tinh khiết. Nước tinh khiết đóng băng ở 32 độ F. Nước biển đóng băng ở 28,4 độ F.