Verständnis thermischer Kennzahlen
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Verständnis thermischer Kennzahlen

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Ein Kurzleitfaden zur Bestimmung des Schmelzpunkts, Siedepunkts, Trübungspunkts, Tropfpunkts und mehr

thermische Kennzahlen
thermische Kennzahlen

Zur Identifikation oder Bestimmung der Qualität einer Substanz oder einer Mischung von Substanzen können sowohl chemischen als auch physikalischen Eigenschaften wie die thermischen Kennzahlen untersucht werden. In diesem Leitfaden teilen wir das Know-how, das METTLER TOLEDO in den letzten 50 Jahren über die Bestimmung von thermischen Kennzahlen gesammelt hat. Wir erläutern die relevanten Techniken, die Standards, die für die folgenden physikalischen Eigenschaften gelten, und geben Tipps und Hinweise für die Probenvorbereitung:

  • Schmelzpunkt
  • Siedepunkt
  • Trübungspunkt
  • Steigschmelzpunkt
  • Tropfpunkt
  • Erweichungspunkt

Weitere Informationen zu spezifischen Anwendungen dieser Techniken finden Sie in unserer Anwendungsbibliothek.

 

Laden Sie den Leitfaden „Verständnis thermischer Kennzahlen“ herunter und erfahren Sie mehr über die Bestimmung von thermischen Kennzahlen.

Schmelzpunkt

Der Schmelzpunkt ist die Temperatur, bei der ein Stoff vom festen (1) in den flüssigen (3) Aggregatzustand übergeht (siehe Abb. 1). Diese Grösse gibt Auskunft über die Reinheit einer Substanz: Reine Substanzen schmelzen in der Regel in einem Bereich von nur 1 bis 2 °C, während Verunreinigungen den Schmelzbereich vergrössern. Der Schmelzpunkt kann daher zur Bestimmung der Qualität von Substanzen verwendet werden und wird häufig für ihre Charakterisierung und Identifizierung genutzt.

Schmelzprozess von kristallinen Substanzen
Schmelzprozess von kristallinen Substanzen

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Siedepunkt

Der Siedepunkt einer chemischen Verbindung ist diejenige Temperatur, bei der unter normalen Bedingungen ein Phasenübergang von flüssig zu gasförmig stattfindet. Es handelt sich um eine stoffspezifische Eigenschaft, die nützliche Informationen über die Identität und Reinheit eines Stoffes bieten kann. Sie wird oft zur Auswahl einer optimalen Prozesstemperatur verwendet – zum Beispiel bei der Bestimmung idealer Lagerbedingungen. Die Kenntnis dieser Eigenschaft ist für Sicherheitsdatenblätter (MSDS) erforderlich.

 

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Trübungspunkt

Der Trübungspunkt einer Lösung entspricht der Temperatur, ab der sich eine Probe eintrübt. Er wird häufig in der Qualitätskontrolle für die Produktion von Tensiden oder in ihrer weiteren Nutzung in Emulsionen, Dispersionen usw. genutzt. In Trübungspunktprotokollen wird häufig von einer 1%igen wässrigen Lösung des betreffenden Tensids ausgegangen. Bei einem der gängigsten nicht ionischen Tenside in Industrieprozessen, Alkylethoxylat, variiert die Wasserlöslichkeit der Substanz meist umgekehrt zur Temperatur. Je höher die Temperatur, desto geringer die Löslichkeit. Der Trübungspunkt ist dann diejenige Temperatur, an dem die Sättigung der Lösung erreicht ist und die Eintrübung beginnt.

 

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Steigschmelzpunkt

Der Steigschmelzpunkt wird häufig zur Charakterisierung von Fetten, Ölen und Wachsen oder anderen Feststoffen verwendet, die keinen klar bestimmten Schmelzpunkt haben. Es wird auch als Kapillarschmelzpunkt bezeichnet und die Technik wird in der ISO 6321 detailliert beschrieben.

 

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Tropf- und Erweichungspunkt

Salben, Kunst- und Naturharze, Speisefette, Fette, Wachse, Fettsäureester, Polymere, Asphalt und Teere sowie weitere synthetische oder in der Natur vorkommende Produkte, die für viele Industrien wichtige Rohstoffe sind, weisen keinen definierten Schmelzpunkt auf. Diese Materialien erweichen schrittweise mit steigender Temperatur und schmelzen innerhalb eines relativ grossen Temperaturintervalls. Im Allgemeinen ist der Tropf- oder Erweichungspunkt-Test eine der wenigen leicht zugänglichen Methoden zur Charakterisierung solcher Materialien. Um vergleichbare Resultate zu erzielen, sind standardisierte Prüfbedingungen und -geräte sowie eine geeignete angemessene Probenvorbereitung erforderlich.

 

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Alternative Messmethoden

Wie bei vielen anderen Parametern können die meisten thermischen Kennzahlen manuell durch Erwärmen der Probe in einem Flüssigbad aus Wasser, Öl oder einem anderen Medium getestet werden. Manuelle Methoden erfordern jedoch eine visuelle Überwachung des Prozesses. Dies kann mühsam sein, da der Bediener seine volle Aufmerksamkeit auf die kontinuierliche Überwachung des Prozesses richten muss.

 

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