Unterschied zwischen Glasübergangstemperatur und Schmelztemperatur

Hauptunterschied - Glasübergangstemperatur vs. Schmelztemperatur

Glasübergangstemperatur und Schmelztemperatur sind zwei chemische Begriffe, die oft verwirrend sind. Die Glasübergangstemperatur wird unter Polymerchemie diskutiert, da dieser Übergang in Polymerverbindungen beobachtet werden kann. Die Schmelztemperatur kann jedoch in jeder Verbindung beobachtet werden. Der Hauptunterschied zwischen Glasübergangstemperatur und Schmelztemperatur ist der Die Glasübergangstemperatur beschreibt den Übergang eines Glaszustands in einen gummiartigen Zustand, während die Schmelztemperatur den Übergang einer festen Phase in eine flüssige Phase beschreibt.

Wichtige Bereiche

1. Was ist die Glasübergangstemperatur?
      - Definition, Faktoren, die die Temperatur beeinflussen
2. Was ist Schmelztemperatur?
      - Definition, Faktoren, die die Temperatur beeinflussen
3. Was ist der Unterschied zwischen Glasübergangstemperatur und Schmelztemperatur
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Amorph, kristallin, Gefrierpunkt, Glasübergangstemperatur, Schmelztemperatur, Polymer, halbkristallin, duroplastische Polymere

Was ist die Glasübergangstemperatur?

Die Glasübergangstemperatur ist die Temperatur, bei der ein harter glasartiger Zustand eines amorphen Materials in einen gummiartigen Zustand umgewandelt wird. Dieser Begriff wird bezüglich Polymerverbindungen diskutiert, da Polymere, insbesondere duroplastische Polymere, diesen Glasübergang erfahren können. Die kurze Zeitdauer für die Glasübergangstemperatur beträgt tg.

Der glasartige Zustand eines duroplastischen Polymers ist sehr hart und steif. Der gummiartige Zustand ist sehr zäh und geschmeidig. Reine kristalline Polymere haben keine Glasübergangstemperatur. Nur amorphe Polymere und teilkristalline Polymere zeigen diese Eigenschaft. Reine amorphe Polymere haben nur die Glasübergangstemperatur.

Faktoren, die die Glasübergangstemperatur beeinflussen

• Chemische Struktur des Polymers - Hauptstruktur, Seitengruppen, Vernetzung, Polymerkettenpolarität usw. Das Vorhandensein sperriger Seitengruppen erhöht die tg, da voluminöse Gruppen den Anstieg der amorphen Natur bewirken. Vernetzung erhöht tg, da Vernetzungen die Drehbewegung von Polymerketten einschränken.
• Molekulargewicht der Verbindung - Die Glasübergangstemperatur ist direkt proportional zum Molekulargewicht.
• Weichmacher - Dies sind die Verbindungen, die dem Polymermaterial zugesetzt werden, um die Eigenschaften zu verbessern. Weichmacher erhöhen die tg aufgrund der Verringerung der Kohäsionskräfte zwischen den Polymerketten. Es erhöht die amorphe Natur des Polymers.
• Flexibilität - Die Flexibilität ist umgekehrt proportional zur tg der Verbindung.

Abbildung 01: Glasübergangstemperatur

Jedes Polymer mit einer amorphen Struktur hat seine eigene einzigartige Glasübergangstemperatur. Unterschiedliche Glasübergangstemperaturen verschiedener Polymere erlauben es, sie in Abhängigkeit davon für geeignete Anwendungen einzusetzen. Beispielsweise ist ein starres Material mit einer niedrigeren Glasübergangstemperatur für Hochtemperaturanwendungen geeignet.

Was ist Schmelztemperatur?

Schmelztemperatur ist die Temperatur, bei der ein festes Material in seine flüssige Form umgewandelt wird. Mit anderen Worten, dies ist die Temperatur, bei der ein Feststoff schmilzt. Hier tritt ein Phasenübergang der Materie auf. Bei dieser Schmelztemperatur oder dem Schmelzpunkt einer Substanz liegen die Festphase und die Flüssigphase im Gleichgewicht.

Abbildung 2: Schmelzpunkt

Die Schmelztemperatur kann sich auch auf die beziehen Gefrierpunkt. Dies liegt daran, dass, wenn die Temperatur einer Flüssigkeit allmählich abnimmt, die Flüssigkeit bei derselben Temperatur in ihre feste Phase umgewandelt wird. Manchmal können sie sich jedoch voneinander unterscheiden, da die Festkörperbildung über verschiedene Kristallmuster erfolgen kann.

Bei der Schmelztemperatur einer Substanz steigt die Entropie an, da die dicht gepackten Moleküle dieser festen Substanz freigesetzt werden. Die Schmelztemperatur ist stark vom Druck abhängig. Daher ist der Schmelzpunkt einer Substanz bei einem bestimmten Druck, d. H. Standarddruck, angegeben.

Abbildung 3: Phasendiagramm von Wasser

Faktoren, die die Schmelztemperatur eines Stoffes beeinflussen

• Druck - Der Druck hat einen direkten Einfluss auf die Schmelztemperatur. Je höher der Druck, desto höher die Schmelztemperatur.
• Chemische Verbindung - Bei Verbindungen mit starken chemischen Bindungen zwischen Molekülen sind die Schmelztemperaturen höher.
• Form und Größe der Moleküle - Substanzen mit kleineren Molekülen schmelzen leicht. Die Form von Molekülen beeinflusst die Packung von Molekülen in einer Substanz. Die Form beeinflusst also auch die Schmelztemperatur.

Unterschied zwischen Glasübergangstemperatur und Schmelztemperatur

Definition

Glasübergangstemperatur: Die Glasübergangstemperatur ist die Temperatur, bei der ein harter glasartiger Zustand eines amorphen Materials in einen gummiartigen Zustand umgewandelt wird.

Schmelztemperatur: Schmelztemperatur ist die Temperatur, bei der ein festes Material in seine flüssige Form umgewandelt wird.

Übergang

Glasübergangstemperatur: Die Glasübergangstemperatur beschreibt den Übergang eines Glaszustands in einen Kautschukzustand.

Schmelztemperatur: Schmelztemperatur beschreibt den Übergang einer festen Phase in eine flüssige Phase (Phasenübergang).

Substanzen

Glasübergangstemperatur: Die Glasübergangstemperatur kann in amorphen und halbkristallinen Verbindungen beobachtet werden.

Schmelztemperatur: Die Schmelztemperatur kann in kristallinen Substanzen beobachtet werden.

Faktoren 

Glasübergangstemperatur: Die Glasübergangstemperatur hängt hauptsächlich von der chemischen Struktur der Substanz ab.

Schmelztemperatur: Die Schmelztemperatur hängt hauptsächlich von der chemischen Bindung der Moleküle in der Substanz und dem Außendruck ab.

Fazit

Die Glasübergangstemperatur kann in amorphen und halbkristallinen Polymerverbindungen beobachtet werden. Die Schmelztemperatur kann in kristallinen Verbindungen beobachtet werden. Der Hauptunterschied zwischen Glasübergangstemperatur und Schmelztemperatur besteht jedoch darin, dass die Glasübergangstemperatur den Übergang eines Glaszustands in einen gummiartigen Zustand beschreibt, während die Schmelztemperatur den Übergang einer festen Phase in eine flüssige Phase beschreibt.

Verweise:

1. „Glasübergangstemperatur Tg.“ AdhesiveandGlue.com, hier erhältlich.
2. „Was ist eine Glasübergangstemperatur? - Definition aus Corrosionpedia. ”Corrosionpedia, hier erhältlich 
3. „Schmelzpunkt“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11. November 2017, hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. „Schmelzende Eiswürfel“ von jar [o] (CC BY 2.0) über Flickr
2. "Phase Heat Diagram" von NipplesMeCool bei English Wikibooks - Übertragen von en.wikibooks an Commons., (Public Domain) über Commons Wikimedia