Ergime Kuramı ve Yasaları ve Ergimenin Uygulama Alanları

Cismin kimyasal yapısı değişmeksizin, katı halden sıvı hale geçmesi.

Ergime Kuramı ve Yasaları

Kusursuz katı hal, billur halidir. Bir billurda, iyonlar (moleküller ya da atomlar) hareketsiz değillerdir; be­lirli bir ortalama konum çevresinde titreşirler ve bu titreşimlerin gen­liği, sıcaklıkla birlikte artar (ısıl çalkantı); sıcaklık yeterli biçimde artarsa, hareketler, artık dengeye erişilemeyecek hale gelirler: Böylece billuru oluşturan taneciklerin düzeni bozulmuş demektir. Madde izotrop hale gelir ve çeşitli ele­mentler birbirleri üstünde kaymaya başlayabilirler: Bu da sıvı haldir. Katışıksız bir maddenin ergimesi sı­rasında basınç değişmezse (sabit­se), bütün bu hal değişikliği bo­yunca, sıcaklık da değişmez kalır. Dolayısıyle katışıksız madde, den­gede olan iki evre halinde bulunur: Sıvı; katı. Katı, katışıksız bir madde değil de, oranlan belirli karışımsa, gene ergime noktası adı verilen baş­layan ergimenin sıcaklığı da belirli­dir ama. bu sıcaklık ergime sırasında değişiklik gösterir. Atmosfer basıncı altında, gümüşün, altının ergime sıcaklıkları (Bkz. çizelge), sıcaklık öl­çeğinin ilk başvuru kaynaklandır.

Katışıksız (Arı) Cisimler

Adi buz……………………………………. 0° C

Altın …………………………………… 1 063° C

Asetik asit…………………………….. 16,6° C

Alümin………………………………… 2 020 C

Alüminyum ……………………………  660° C

Amonyak …………………………….  — 78° C

Argon …………………………….. — 189,8° C

Azot ……………………………….  -210,5° C

Bakır………………………………….. 1 083° C

Benzen …………………………………. 5,4° C

Beyaz tostor …………………………… 44° C

Bizmut …………………………………. 271 °C

Cıva ………………………………… — 38,4° C

Çinko ………………………………… 419,4° C

Demir ………………………………… 1 536°C

Etil alkol ………………………….. —114,5° C

Flüor ……………………………… —219,6°C

Gümüş ……………………………….  960,5°C

Helyum …………………………… —269,7°C

Hidrojen ……………………………  —259° C

İridyum ……………………………..  2 454° C

İyot ……………………………………….. 114°C

Kalay ………………………………… 231,9° C

Krom ………………………………..  1 875°C

Kursun ………………………………  327,3°C

Magnezyum ………………………….. 650°C

Naftalin …………………………………… 80° C

Neon………………………………. —248,6° C

Nikel ……………………… ……….. 1 452° C

Oksijen ……………………………  —218,8° C

kısıtlamalar, davranışını büyük oranda belirler.

Ergenlikte cinsellik konusunda bas­kıcı örneklere, hoşgörülü örnekler­den çok daha fazla raslamr. Top-, lumsal olgunlaşma cinsel olgunlaş­mayı birkaç yıl geriden izlediği için, gencin cinsel dürtüsü üstündeki güçlü yasak, erişkinin cinsel dav­ranışında da az ya da çok sapmaya yol açabilir. Genellikle, modern sanayileşmiş toplûmlarda, bireyle­rin erişldn çağa girmesini geciktir­me eğilimi yeğlenmekte, bu da duygusal yaşamın uzun süre olgun­laşmamasına neden olmaktadır. A.B.D.’nde Kinsey raporu, ergenlik çağındakilerde cinsel yaşamın, top­lumsal sınıfla sıkıca bağlantılı olgu- ğunu göstermiştir. Bu rapora göre kendi kendini tatmin (mastürbas­yon) gençlerin aşağı yukarı tümü tarafından uygulanmaktadır; ama sıklığı, üniversite öğrencileri ara­sında, çalışan gençler arasında olduğundan iki kat. fazladır. Buna karşılık, çalışan gençlerin % 85’i, üniversite öğrencilerininse yalnız % 42’si evlilikten önce bir kadınla ilişki kurmuşlardır. İleri derecede sana­yileşmiş ülkelerin en büyük sorun­larından biri, gençliğin (özellikle elverişli koşullarda yaşamayan sı­nıflardan gençlerin) topluma ka­zandırılmasıdır.

Bazı Cisimlerin Atmosfer Basıncı Altındaki Ergime Sıcaklığı

Platin ………………………………..  1 769 C

Potasyum……………………………… 63.5 C

Silisyum …………………………….  1 410 C

Sodyum …………………………  97.5° C

Sodyum klorür ………………..  780° C^–

Sülfürik asit ……………………  10.35’C

Tungsten ……………………….  3 410 C

ALAŞIMLAR

Demir-karbon

Çelik …………………………….  1 400 C’a doğru

Beyaz dökme demir…………. 1 275 C a doğru

Gri dökme demir ……………..  940 C’a doğru

Kalay alaşımı

Sürtünme önleyici……………. 233‘C

Kurşun için lehim ……………  240’C

Beyaz demir için

lehim…………………………….. 175 ‘C

Bizmut alaşımı Bizmut-kalay-kurşun-

kadmiyum ………………………  60’Ctan 144’C’a

Bakır alaşımı

Tunç ……………………………..  1 000°Ctan

1 100° Ca

Konstantan …………………….  1 280-C

Kurşun alaşımı

Basım harfleri için…………… 260 C

Akümülatör bataryalaları için ………………………….  300 C

Ergimelerin Etkileri

Bu hal değişikliğinin pek çok etkisi vardır ve söz konusu etkiler, önce­likle maddelerin fiziksel özelliklerini değiştirirler. Birçok maddenin hac­mi erirken artar, bazılarınmkiyse azalır. Erirken hacmi azalan mad­deler su, bizmut ve demirdir.

Kütle değişmtez ama, bağıllık ku­ramına göre, bir gram buz eridiğin­de, 4/10¹² gr’lık bir kütle artışının gerçekleştiği kabul edilmiştir. “Yo­ğunluk” (günümüzde daha çok özgül ağırlık diye adlandırılmaktadır), ha­cimde bir artma ya da azalma olduğunda değişir.

Kimyasal etkinlikler, bir katiya oranla, bir sıvı için genellikle daha yüksektir. Gerçekten, sıvı halde, moleküller, daha hareketli ve birbir­lerinden daha bağımsızdırlar.

Aşdu Ergime (Aşırı Soğuma)

Sıvı haldeki bir maddenin, sıcaklığı ergime sıcaklığının altında olduğu sırada içinde bulunduğu yarı kararlı hale, aşırı ergime ya da aşırı soğuma hali denir. Dolayısıyle, ergime noktasının üstündeki bir sıcaklıktan başlayarak soğutma so­nucu elde edilen, katılaşmaya ge­çişteki bir gecikmedir. Bu hal, sıvıya bir katı parçacığı atıldığında, apan­sızın kesintiye uğrar. Katılaşma, atılan parçacıktan başlayarak ger­çekleşir ve bir ısı açığa çıkar. Bil­lurlaşma hızı, ergime sıcakhğı ve sıvının sıcaklığı arasındaki farka bağlıdır. Bu fark, büyük olursa (“sözgelimi, 100 Celsius derecesi kadar), billurlaşma hızı sıfıra eşit­lenir ve billur taneciklerinin katıl­ması bile, katılaşmayı gerçekleş­tiremez. Dolayısıyle camlar, ağda- lılığı çok yüksek aşırı ergimiş sıvı­lardır. Atmosferdeki su, genellikle, aşırı soğumuş halde bulunur.

Ergimenin Uygulama Alanları

Metaller, gerek arıtmak için, gerek başka maddelerle alaşımlamak için, gerek kahba dökmek için, ergitilir. Elektrolizlenebilen bazı bileşikler, elektrolizlerinin gerçekleşmesi için, ergimeye bırakılırlar. Trinitrofenol, bir patlayıcı olan melinit elde etmek için, beyaz fosfor da, zehirli olma­yan ve daha zor alev alan başka bir allotropu (kırmızı fosfor) elde etmek için ergitilirler.

Gökfizikçileri, bazı sıcaklık ve ba­sınç koşullarında, normal olarak gaz halinde bulunan bazı madde­lerin, katı halde bulunabileceklerini öne sürmektedirler. Belki de bu nedenle, Güneş çekirdeği katı mad­delerden oluşmuştur. Bazı yıldız­ların olağanüstü büyük yoğunlukları (beyaz cüceler), elektronlarının ço­ğunu yitiren atomların, bilinen kati­lara oranla, birbirlerine, milyonlar­ca kez daha çok yanaştıkları kabul edilmezse, açıklanamaz. Bu belki Güneş çekirdeği içinde de böyledir ama, gökcisimlerinin merkezinde bulunan olağanüstü büyük basınçla­rın etkisi altındaki maddelerin fi­ziksel haliyle ilgili aşağı yukarı hiçbir şey bilinmemektedir ve belki de, klasik 3 hal kuramı (katı, sıvı ve gaz) belli bir basıncın üstünde geçersizdir. Yerbilimde, yanardağların lavı, de­ğişken bileşimli bir ergimiş madde­ler karışımıdır. Buzulların yer de­ğiştirmesi de, güçlü bir basınç altında olan ve ergime noktaları düşen buz alt tabakalarının ergi­mesiyle açıklanmaktadır.

Ergime Isısı

Bir katı maddeyi, aynı sıcaklıkta, katı halden sıvı hale geçirmek için, kUtle birimine verilmesi gereken ısı miktarına ergime ısısı denir (buz için: 334 kj/kg). Bu l, ergime ısısı, T mutlak sıcaklığının, denge basıncı

ile L ergime sıcaklığının değişmedi.

oranının ve u_L sıvı ile u_s katının kütle hacimlerinin arasındaki farkın fonksiyonudur (Clapeyron bağıntı­sı):

Lt = T (Ul – us)

Lı, kilogramda joule cinsinden, kütle hacimleri kilogramda metre küp

cinsinden, de, kelvinde pascal

cinsinden belirtilir.

Richards, tekatomlu molekülleri olan basit maddeler için, ergime ısı­sının, mutlak ergime sıcaklığıyla orantılı olduğunu göstermiştir:
Y = değişmez (sabit) = 2,5
Bu durumda, u, bir mol atomun ( 6,02 xio^Z3 atom) ergime ısısını gösterir.