Tavenina je kapalný roztavený stav hmoty při teplotách v určitých mezích, vzdálený od kritického bodu tání a umístěný mezi body tání a varu .
V praxi jsou taveninami zpravidla takové látky, které jsou v kapalném stavu agregace, které za normálních podmínek existují výhradně nebo převážně v pevném stavu agregace. Takže například kapalná voda a alkohol, zkapalněné plyny, zpravidla nejsou klasifikovány jako taveniny, přestože fyzika a chemie vody, alkoholu a plynů v kapalném stavu, přísně vzato, jsou popsány z hlediska chování tavenin.
Povaha a charakter chování tavenin jsou ze své podstaty určeny typem chemických vazeb prvků v roztavené látce. Taveniny jsou obvykle charakterizovány přítomností řádu krátkých vazeb mezi částicemi, které je tvoří, a nepřítomností řádů středního a dlouhého dosahu.
Taveniny jsou široce používány v metalurgii , sklářství a dalších oblastech techniky.
Roztavený stav látky umožňuje poměrně snadno a ve velkých objemech získat roztoky některých látek v jiných, zejména se získá mnoho slitin, včetně všech ocelí , bronzů a mosazí .
Taveniny rovněž umožňují relativně snadno a ve velkých objemech získat suspenze nerozpustných látek v tavenině. Tímto způsobem se do všech plastů zavádějí plniva , která upravují vlastnosti původních polymerů .
Taveniny umožňují získat složité kompozitní materiály, jejichž složky jsou v pevné formě vzájemně omezeně rozpustné: nejznámějším příkladem takového materiálu je litina . Podobně jsou nanoprášky umělého diamantu průmyslově syntetizovány krystalizací niklu přesyceného uhlíkem s následným rozpuštěním niklové matrice.
Jednou z nejúčinnějších metod pro získání ultračistých materiálů je metalurgické čištění, to znamená rekrystalizace přes roztavenou fázi. To také zahrnuje krystalizační čištění z roztoku.
Převážná většina metod pro pěstování monokrystalů zahrnuje krystalizaci taveniny/roztoku za kontrolovaných podmínek. Vzácné výjimky, jako je získávání krystalů karbidu křemíku přes parní fázi, v některých modifikacích způsobu také umožňují transport látky přes film taveniny křemíku na povrchu rostoucího krystalu.
K elektrolytické separaci těchto prvků ve volné formě se používají taveniny oxidů , hydroxidů a solí prvků. Známými hromadnými produkty získanými elektrolýzou tavenin jsou hliník , sodík , draslík
Taveniny se mohou skládat buď z jednoho prvku, látky, nebo mohou mít dosti složité složení a obsahovat různé vzájemně se ovlivňující i neinteragující složky, fáze (viz fázový diagram ).
Taveniny jsou:
Taveniny podle typu chemických sloučenin jsou:
Taveniny se speciálními vlastnostmi:
Bod tání je teplota (u vícesložkových systémů - teplotní rozsah), při které látka přechází z pevné látky na kapalinu nebo z kapaliny na pevnou látku. V druhém případě se často používá termín "krystalizační teplota".
Přísně vzato, v rovnovážném systému při bodu tání látka nemění svůj fázový stav a musí obsahovat určitá množství pevné a kapalné fáze. Aby došlo k tavení, je do systému dodávána další energie. V praxi se to vyjadřuje v určitém převýšení teploty roztavené fáze nad rovnovážnou teplotou tání. Podobně během krystalizace taveniny je nutné určité podchlazení taveniny vzhledem k teplotě tání. Skutečné (rovnovážné) teploty tání (krystalizace) je tedy v systému dosaženo pouze na rozhraní mezi pevnou a kapalnou fází.
Amorfní stav látky, charakterizovaný přítomností pouze krátkých vazeb v látce, je často považován za taveninu látky s ultravysokou viskozitou.
Slovníky a encyklopedie |
---|
Termodynamické stavy látek | |||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Fázové stavy |
| ||||||||||||||||
Fázové přechody |
| ||||||||||||||||
Disperzní systémy | |||||||||||||||||
viz také |