Расплав

Расплав — жидкое расплавленное состояние вещества при температурах, в определённых границах, удалённых от критической точки плавления и расположенных между температурами плавления и кипения.

На практике расплавами, как правило, называют те вещества, находящиеся в жидком агрегатном состоянии, которые при нормальных условиях существуют исключительно или преимущественно в твёрдом агрегатном состоянии. Так, к примеру, жидкие воду и спирт, сжиженные газы, как правило, не относят к расплавам несмотря на то, что физика и химия воды, спирта и газов в жидком состоянии, строго говоря, описываются в понятиях и терминах поведения расплавов.

Природа и характер поведения расплавов по своей сути определяются видом химических связей элементов в расплавленном веществе. Расплавы принято характеризовать наличием ближнего порядка связей между образующими его частицами и отсутствием среднего и дальнего порядков.

Применение

Расплавы находят широкое применение в металлургии, стекловарении и других областях техники.

Расплавленное состояние вещества позволяет достаточно легко и в больших объёмах получать растворы одних веществ в других, так в частности получают многие сплавы, в том числе все стали, бронзы, латуни.

Расплавы позволяют также относительно легко и в больших объёмах получать суспензии нерастворимых веществ в расплаве. Таким способом во все пластмассы вводят наполнители, модифицирующие свойства исходных полимеров.

Расплавы позволяют получать сложные композитные материалы, компоненты которых ограниченно растворимы друг в друге в твёрдом виде: наиболее известным примером такого материала является чугун. Аналогичным образом промышленно синтезируют нанопорошки искусственных алмазов путём кристаллизации никеля, пересыщенного углеродом с последующим растворением никелевой матрицы.

Одним из наиболее эффективных методов получения сверхчистых материалов является металлургическая очистка, то есть перекристаллизации через расплавленную фазу. Сюда же можно отнести кристаллизационную очистку из раствора.

Подавляющее большинство методов выращивания монокристаллов предусматривает кристаллизацию расплава/раствора в контролируемых условиях. Редкие исключения, такие как получение кристаллов карбида кремния через паровую фазу, в некоторых модификациях метода также предусматривают транспорт вещества через пленку расплава кремния на поверхности растущего кристалла.

Расплавы оксидов, гидроксидов и солей элементов используются для электролитического выделения этих элементов в свободном виде. Известными массовыми продуктами, получаемыми электролизом расплавов являются алюминий, натрий, калий

Расплавы могут как состоять из одного элемента, вещества, так и иметь достаточно сложный состав и содержать различные взаимодействующие и невзаимодействующие компоненты, фазы (см. фазовая диаграмма).

Виды

Расплавы бывают:

• Металлические;
• Ионные;
• Полупроводниковые с ковалентными связями между атомами;
• Органические расплавы с ван-дер-ваальсовыми связями;
• Высокополимерные;

Расплавы по типу химических соединений бывают:

• Солевые;
• Оксидные;
• Оксидно-силикатные (шлаковые) и др.

Расплавы с особыми свойствами:

• Эвтектические (см. Диаграмма состояния).

Температура плавления

Температурой плавления называют температуру (для многокопонентных систем — диапазон температур) при которой вещество переходит из твердого состояния в жидкое либо из жидкого в твёрдое. Во втором случае нередко используют термин «температура кристаллизации».

Строго говоря, в равновесной системе при температуре плавления вещество не изменяет фазового состояния и должно содержать некоторые количества твёрдой и жидкой фазы. Для того, чтобы происходило плавление к системе дополнительно подводится энергия. На практике это выражается в некотором превышении температуры расплавленной фазы над равновесной температурой плавления. Равным образом при кристаллизации расплава необходимо некоторое переохлаждение расплава относительно температуры плавления. Таким образом истинная (равновесная) температура плавления (кристаллизации) в системе достигается только на границе раздела твёрдой и жидкой фаз.

Аморфное состояние

Аморфное состояние вещества, характеризуемое наличием в веществе только ближнего порядка связей нередко рассматривают как расплав вещества, обладающего сверхвысокой вязкостью.

См. также

• Стекло

Отрывок, характеризующий Расплав

Когда ему предлагали служить или когда обсуждали какие нибудь общие, государственные дела и войну, предполагая, что от такого или такого исхода такого то события зависит счастие всех людей, он слушал с кроткой соболезнующею улыбкой и удивлял говоривших с ним людей своими странными замечаниями. Но как те люди, которые казались Пьеру понимающими настоящий смысл жизни, то есть его чувство, так и те несчастные, которые, очевидно, не понимали этого, – все люди в этот период времени представлялись ему в таком ярком свете сиявшего в нем чувства, что без малейшего усилия, он сразу, встречаясь с каким бы то ни было человеком, видел в нем все, что было хорошего и достойного любви.
Рассматривая дела и бумаги своей покойной жены, он к ее памяти не испытывал никакого чувства, кроме жалости в том, что она не знала того счастья, которое он знал теперь. Князь Василий, особенно гордый теперь получением нового места и звезды, представлялся ему трогательным, добрым и жалким стариком.
Пьер часто потом вспоминал это время счастливого безумия. Все суждения, которые он составил себе о людях и обстоятельствах за этот период времени, остались для него навсегда верными. Он не только не отрекался впоследствии от этих взглядов на людей и вещи, но, напротив, в внутренних сомнениях и противуречиях прибегал к тому взгляду, который он имел в это время безумия, и взгляд этот всегда оказывался верен.
«Может быть, – думал он, – я и казался тогда странен и смешон; но я тогда не был так безумен, как казалось. Напротив, я был тогда умнее и проницательнее, чем когда либо, и понимал все, что стоит понимать в жизни, потому что… я был счастлив».
Безумие Пьера состояло в том, что он не дожидался, как прежде, личных причин, которые он называл достоинствами людей, для того чтобы любить их, а любовь переполняла его сердце, и он, беспричинно любя людей, находил несомненные причины, за которые стоило любить их.


С первого того вечера, когда Наташа, после отъезда Пьера, с радостно насмешливой улыбкой сказала княжне Марье, что он точно, ну точно из бани, и сюртучок, и стриженый, с этой минуты что то скрытое и самой ей неизвестное, но непреодолимое проснулось в душе Наташи.
Все: лицо, походка, взгляд, голос – все вдруг изменилось в ней. Неожиданные для нее самой – сила жизни, надежды на счастье всплыли наружу и требовали удовлетворения. С первого вечера Наташа как будто забыла все то, что с ней было. Она с тех пор ни разу не пожаловалась на свое положение, ни одного слова не сказала о прошедшем и не боялась уже делать веселые планы на будущее. Она мало говорила о Пьере, но когда княжна Марья упоминала о нем, давно потухший блеск зажигался в ее глазах и губы морщились странной улыбкой.
Перемена, происшедшая в Наташе, сначала удивила княжну Марью; но когда она поняла ее значение, то перемена эта огорчила ее. «Неужели она так мало любила брата, что так скоро могла забыть его», – думала княжна Марья, когда она одна обдумывала происшедшую перемену. Но когда она была с Наташей, то не сердилась на нее и не упрекала ее. Проснувшаяся сила жизни, охватившая Наташу, была, очевидно, так неудержима, так неожиданна для нее самой, что княжна Марья в присутствии Наташи чувствовала, что она не имела права упрекать ее даже в душе своей.
Наташа с такой полнотой и искренностью вся отдалась новому чувству, что и не пыталась скрывать, что ей было теперь не горестно, а радостно и весело.
Когда, после ночного объяснения с Пьером, княжна Марья вернулась в свою комнату, Наташа встретила ее на пороге.
– Он сказал? Да? Он сказал? – повторила она. И радостное и вместе жалкое, просящее прощения за свою радость, выражение остановилось на лице Наташи.
– Я хотела слушать у двери; но я знала, что ты скажешь мне.
Как ни понятен, как ни трогателен был для княжны Марьи тот взгляд, которым смотрела на нее Наташа; как ни жалко ей было видеть ее волнение; но слова Наташи в первую минуту оскорбили княжну Марью. Она вспомнила о брате, о его любви.
«Но что же делать! она не может иначе», – подумала княжна Марья; и с грустным и несколько строгим лицом передала она Наташе все, что сказал ей Пьер. Услыхав, что он собирается в Петербург, Наташа изумилась.
– В Петербург? – повторила она, как бы не понимая. Но, вглядевшись в грустное выражение лица княжны Марьи, она догадалась о причине ее грусти и вдруг заплакала. – Мари, – сказала она, – научи, что мне делать. Я боюсь быть дурной. Что ты скажешь, то я буду делать; научи меня…
– Ты любишь его?
– Да, – прошептала Наташа.