Einige physikalisch-chemische Grundlagen

Zusammenfassung

Wir haben im letzten Kapitel die Fragen des Kristallwachstums vom geometrischen und gittermäßigen Standpunkt aus erörtert und müssen nun noch einen Blick werfen auf die Frage, wann sich der Kristall aus der Schmelze ausscheidet. Die naheliegende Antwort ist, daß dies geschieht, wenn die Flüssigkeit ein klein wenig unter die bei dem herrschenden Druck geltende Schmelztemperatur, den Schmelzpunkt, abgekühlt wird. Um die genaue Lage des Schmelzpunktes in den Fällen zu ermitteln, in denen dies nicht durch direktes Beobachten des Schmelzens möglich ist, benutzt man die Erscheinung, daß bei der Kristallisation Wärme frei wird, die Schmelzwärme. Läßt man eine Schmelze, z. B. eines Metalls, langsam abkühlen und trägt man ihre Temperatur und die zugehörende Zeit in ein Koordinatensystem ein, so beobachtet man, daß trotz der Abkühlung eine bestimmte Temperatur, eben die Schmelztemperatur, eine Zeitlang konstant bleibt, weil durch die freiwerdende Schmelzwärme, auch Kristallisationswärme genannt, die Abkühlung kompensiert wird. Erst wenn die ganze Schmelze kristallisiert ist, sinkt die Temperatur wieder. Umgekehrt stellt man beim Erwärmen von Kristallen fest, daß bei der Schmelztemperatur wegen des Verbrauchs der Schmelzwärme der Temperaturanstieg aufhört, bis alles flüssig ist. Ebenso kann der Siedepunkt durch das Auftreten der Verdampfungswärme gefunden werden, auch Modifikationsänderungen machen sich durch das Freiwerden der Umwandlungswärme bemerkbar. Ein anderes Verfahren besteht darin, eine Schmelze bei verschiedenen Temperaturen in der Umgebung des Schmelzpunktes rasch abzukühlen und optisch oder röntgenographisch zu untersuchen, ob sich Kristalle gebildet haben. Dieses „statische“ Verfahren wird besonders bei komplizierten Systemen angewendet.