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2025-06-21T15:00:04Z

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{{Begriffsklärungshinweis|Eine Erklärung des Begriffes „Schmelztemperatur“ in der [[Genetik]] findet sich unter [[Desoxyribonukleinsäure#Schmelzpunkt|Desoxyribonukleinsäure]]}}

{| class="sortable wikitable float-right"
|+ Schmelzpunkt Θ (Theta) einiger Substanzen bei [[Normaldruck]] von 1013 Hektopascal
|- class="hintergrundfarbe6"
! Material
! [[Grad Celsius|°C]]
! [[Kelvin|K]]
|-
| [[Helium]] (bei 26 bar) || −272,2 || {{0|000}}0,955
|-
| [[Wasserstoff]] || −259 || {{0|00}}14
|-
| [[Deuterium]] || −254 || {{0|00}}19
|-
| [[Tritium]] || −253 || {{0|00}}20
|-
| [[Neon]] || −248 || {{0|00}}25
|-
| [[Sauerstoff]] || −218 || {{0|00}}55
|-
| [[Stickstoff]] || −210 || {{0|00}}63
|-
| [[Ozon]] || −193 || {{0|00}}80
|-
| [[Ethanol]] (C2H5OH) || −114 || {{0}}159
|-
| [[Chlor]] || −102 || {{0}}171
|-
| [[Motorenbenzin]] || {{0}}−40 || {{0}}233
|-
| [[Quecksilber]] || {{0}}−38,36 || {{0}}234,795
|-
| [[Glykoldinitrat]] || {{0}}−22 || {{0}}251
|-
| [[Wasser]] || {{0|000}}0 || {{0}}273,152
|-
| [[Nitroglycerin]] || {{0|000}}2 || {{0}}275,95
|-
| [[Benzol]] || {{0|000}}5,5 || {{0}}278,7
|-
| [[Bienenwachs]] || ≈{{0|00}}62 || {{0}}335,15
|-
| [[Naphthalin]] || {{0|00}}80 || {{0}}353
|-
| [[Trinitrotoluol]] || {{0|00}}80,35 || {{0}}353,20
|-
| [[Schwefel]] ([[rhombisch]]) || {{0}}113 || {{0}}386
|-
| Schwefel ([[Monoklines Kristallsystem|monoklin]]) || {{0}}119 || {{0}}392
|-
| [[Zucker]] || {{0}}160 || {{0}}433
|-
| [[Lithium]] || {{0}}180 || {{0}}453
|-
| [[Zinn]] || {{0}}231 || {{0}}504
|-
| [[Blei]] || {{0}}327,4 || {{0}}600,6
|-
| [[Zink]] || {{0}}419,5 || {{0}}692,7
|-
| [[Aluminium]] || {{0}}660,32 ||{{0}}933,48
|-
| [[Natriumchlorid|Kochsalz]] || {{0}}801 || 1074
|-
| [[Silber]] || {{0}}960,8 || 1234,0
|-
| [[Gold]] || 1064 || 1337
|-
| [[Kupfer]] || 1084 || 1357
|-
| [[Beryllium]] || 1287 || 1560
|-
| [[Eisen]] || 1536 || 1809
|-
| [[Platin]] || 1773,5 || 2046,7
|-
| [[Bor]] || 2076 || 2349
|-
| [[Thorium(IV)-oxid|Thoriumoxid]] (ThO2) || 3390 || 3663
|-
| [[Wolfram]] || 3422 ||3695
|-
| [[Hafniumcarbid]] (HfC) || 3890 || 4163
|-
| [[Tantalcarbid]] || 3942 || 4215
|-
| [[Tantalhafniumcarbid]] || 4215 || 4488
|}

Der '''Schmelzpunkt''' (Smp., engl. Melting point (Mp.) oder auch '''Schmelztemperatur''' genannt) bezeichnet die [[Temperatur]], bei der ein [[Stoff (Chemie)|Stoff]] bei einem bestimmten Druck [[Schmelzen|schmilzt]], d. h. vom [[Festkörper|festen]] in den [[Flüssigkeit|flüssigen]] [[Aggregatzustand]] übergeht. Genauer ist sie ein spezieller Punkt in der [[Schmelzkurve]]. Dieser Schmelzpunkt ist abhängig vom Stoff, aber im Gegensatz zur [[Siedepunkt|Siedetemperatur]] nur sehr wenig vom [[Druck (Physik)|Druck]] (Schmelzdruck). Durch diese Abhängigkeit wird für eine höhere Genauigkeit der [[Tripelpunkt]] oder die Angabe des exakten Druckes bevorzugt.<ref name="Wilhelm H. Westphal">{{Literatur| Autor=Wilhelm H. Westphal | Titel=Physikalisches Wörterbuch | Verlag=Springer Berlin Heidelberg | ISBN=978-3-662-12706-3 | Datum=1952 | Online={{Google Buch | BuchID=QaCFBwAAQBAJ | Seite=354 }} | Seiten=354 }}</ref><ref name="Sebastian Koltzenburg, Michael Maskos, Oskar Nuyken">{{Literatur| Autor=Sebastian Koltzenburg, Michael Maskos, Oskar Nuyken | Titel=Polymere: Synthese, Eigenschaften und Anwendungen | Verlag=Springer Berlin Heidelberg | ISBN=978-3-662-64601-4 | Datum=2024 | Online={{Google Buch | BuchID=qwMHEQAAQBAJ | Seite=113 }} | Seiten=113 }}</ref> Manche Stoffe können nicht schmelzen, weil sie vorher chemisch zerfallen, und andere können bei Normalbedingungen nur [[Sublimation (Physik)|sublimieren]].

Für reine chemische Elemente ist der Schmelzpunkt identisch mit dem [[Gefrierpunkt]]. Durch Verunreinigungen bzw. bei [[Gemisch]]en wird die Schmelztemperatur in der Regel erniedrigt ([[Schmelzpunkterniedrigung]]), außerdem kann die Temperatur während des Schmelzvorganges steigen, wodurch man es mit einem Schmelz-''Bereich'' zu tun hat. Die Schmelzpunkterniedrigung ([[Kryoskopie]]) durch gelöste Substanzen ist ein Grund, warum Eis durch Salz geschmolzen werden kann.

Im Unterschied zu chemischen Elementen kann es auch bei reinen chemischen Verbindungen zu Abweichungen zwischen Schmelzpunkt und Gefrierpunkt kommen. Falls die Gefrierpunktstemperatur unterhalb der Schmelzpunkttemperatur liegt, spricht man von einer [[Wärmehysterese|thermischen Hysterese]]. Dies ist zum Beispiel bei reinem [[Wasser]] der Fall; ohne [[Nukleationskeim]]e und unter einem Druck von 1 bar gefriert Wasser bei ca. −40 °C und schmilzt bei ca. 0 °C.

Bei [[Amorphes Material|amorphen]] [[Werkstoff]]en wie z. B. [[Glas|Gläsern]] und einigen [[Kunststoff]]en kommt neben der Schmelztemperatur auch eine [[Glasübergangstemperatur|Übergangstemperatur]] vor. Auch die Definition einer [[Erweichungstemperatur]] ist möglich. Im Gegensatz zu monomeren Substanzen, die normalerweise einen scharfen Schmelzpunkt aufweisen, erfolgt bei diesen das Schmelzen der kristallinen Gebiete eines teilkristallinen Polymers oder von [[Legierung]]en über ein breites Temperaturintervall. Aus diesem Grund kann man in diesem Fall den treffenderen Ausdruck [[Schmelzbereich]] oder [[Schmelzintervall]] verwenden.<ref name="Horst Briehl">{{Literatur| Autor=Horst Briehl | Titel=Chemie der Werkstoffe | Verlag=Vieweg & Teubner Verlag | ISBN=978-3-8351-0223-1 | Datum=2007 | Online={{Google Buch | BuchID=GH91Edr5pdIC | Seite=171 }} | Seiten=171 }}</ref><ref name="Curt Hunnius, Artur Burger">{{Literatur| Autor=Curt Hunnius, Artur Burger | Titel=Hunnius pharmazeutisches Wörterbuch | Verlag=De Gruyter | ISBN=978-3-11-086901-9 | Datum=2020 | Online={{Google Buch | BuchID=SybbDwAAQBAJ | Seite=1262 }} | Seiten=1262 }}</ref>

Die Schmelztemperatur zählt mit der [[Dichte]], [[Risszähigkeit]], [[Festigkeit]], [[Duktilität]] und der [[Härte]], zu den [[Werkstoffeigenschaft]]en eines [[Werkstoff]]es.

Den größten flüssigen Bereich von 630 °C bis 3900 °C, also über 3270 K, besitzt das Element [[Neptunium]]. Den kleinsten Flüssigbereich von −248,6 °C bis −246,3 °C hat das Edelgas [[Neon]] mit 2,3 K.<ref>Thomas Jüstel: {{Webarchiv|url=https://www.fh-muenster.de/ciw/downloads/personal/juestel/juestel/Chemie-Rekorde.pdf |wayback=20220812023948 |text=Chemie Rekorde }} (PDF; 914 kB). Abgerufen im Juni 2020.</ref>

== Druckabhängigkeit ==
Der Schmelzpunkt hängt zwar vom [[Druck (Physik)|Druck]] ab, allerdings nur geringfügig: Um den Schmelzpunkt um lediglich 1 [[Kelvin|K]] zu ändern, muss der Druck durchschnittlich um etwa 100 [[Bar (Einheit)|bar]] erhöht werden. Daraus folgt, dass sich Änderungen des [[Atmosphärendruck]]s – die merkliche Änderungen des [[Siedepunkt]]s bewirken können – praktisch nicht auf den Schmelzpunkt auswirken.

Für das Schmelzen gilt wie für andere [[Phasenumwandlung]]en die [[Clapeyron-Gleichung]], die in guter Näherung für das Schmelzen bei verschiedenen Drücken folgende Temperaturänderung Δ''T'' ergibt:
:<math>\Delta T = \frac{T_M \Delta V \Delta p}{H_M}</math>
Dabei ist TM der Schmelzpunkt, Δ''V'' die Volumenänderung beim Schmelzen, Δ''p'' die Differenz der betrachteten Drücke, und ''H''M die [[Schmelzenthalpie]].
Da aber die Volumenänderungen Δ''V'' beim Schmelzen relativ klein sind, ist auch die Druckabhängigkeit des Schmelzpunktes relativ klein. Beispielsweise ändert sich bei einer Erhöhung des Drucks um 100 Bar der Schmelzpunkt von [[Eis]] um −0,76 K. Eis schmilzt also unter Druck leichter, während sich der Schmelzpunkt von [[Tetrachlorkohlenstoff]] um +3,7 K erhöht. Die Tatsache, dass sich der Schmelzpunkt von Eis oder beispielsweise auch von [[Bismut]] bei Druckerhöhung erniedrigt, folgt daraus, dass ihr Volumen beim Schmelzen verringert wird: Dann ist in der obigen Gleichung Δ''V'' und Δ''T'' negativ.

=== Analytik ===
Die Bestimmung des Schmelzpunkts einer Substanz ist auch von großer Bedeutung in der qualitativen [[Analytik]], einschließlich der [[Identitätsprüfung (Chemie)|Identitätsprüfung]], da viele Substanzen über ihren Schmelzpunkt identifiziert werden können. Die Reinheit von Stoffen kann qualitativ ebenfalls über den Schmelzpunkt gemessen werden. Verunreinigungen haben niedrigere Schmelzpunkte zur Folge. Flüssige Substanzen oder solche mit niedrigem Schmelzpunkt werden dazu in leicht kristallisierende [[Derivat (Chemie)|Derivate]] umgewandelt: [[Alkohole]] können beispielsweise durch die Messung der Schmelzpunkte ihrer [[Carbonsäureester|Ester]] der [[4-Nitrobenzoesäure]] oder der [[3,5-Dinitrobenzoesäure]] identifiziert werden. Hierzu wird die zu analysierende Substanz in Gegenwart geringer Mengen Schwefelsäure umgesetzt. Die Schmelzpunkte dieser Derivate sind in der Regel scharf.

{| class="wikitable left" style="text-align:center; font-size:90%"
|-
| [[Datei:4 Nitrobenzoesäure 2 propylester.svg|350px]] || [[Datei:3-5-Dinitrobenzoesäure-2-propylester.svg|450px]]
|-
| Nachweis von [[Isopropanol]] als Derivat der 4-Nitrobenzoesäure: 4-Nitrobenzoesäure-2-propylester (Smp.: 100,5 °C<ref name="CRC">[[CRC Handbook of Tables for Organic Compound Identification]], Third Edition, 1984, ISBN 0-8493-0303-6.</ref>) || Nachweis von [[Isopropanol]] als Derivat der 3,5-Dinitrobenzoesäure: 3,5-Dinitrobenzoesäure-2-propylester (Smp.: 123 °C<ref name="CRC"/>)
|-
|}

Die Derivate der 3,5-Dinitrobenzoesäure besitzen in der Regel höhere Schmelzpunkte als die der 4-Nitrobenzoesäure.<ref name="CRC"/> Sie werden dann bevorzugt gewählt, wenn der Schmelzpunkt mit der 4-Nitrobenzoesäure zu niedrig ist und keine genaue Bestimmung mehr möglich wird.

Umfangreiche Tabellenwerke mit Angaben zu Schmelzpunkten organischer Verbindungen, als wichtige Hilfsmittel für Analytiker, liegen vor.<ref>Walther Utermark, Walter Schicke: ''Schmelzpunkttabellen organischer Verbindungen'', 2. Aufl. Akademie Verlag, Berlin 1963, {{DNB|455194963}}.</ref> Schmelzpunkte von Derivaten einzelner Stoffklassen werden in den einschlägigen Lehrbüchern der organischen Analytik gelistet.<ref>R. L. Shriner, R. C. Fuson, D. Y. Curtin, T. C. Morrill: ''The Systematic Identification of Organic Compounds'', John Wiley & Sons, New York – Chichester – Brisbane – Toronto 1980, ISBN 0-471-78874-0.</ref>

== Bestimmung ==
Eine ungefähre Messung ist mit einem [[Thermometer]] durch Aufschmelzen der Probe und Ablesen der Schmelztemperatur möglich.

Für die exakte Messung des Schmelzpunktes stehen unterschiedliche Methoden zur Verfügung:
* [[Schmelzpunktbestimmungsapparatur nach Thiele|Apparatur nach Thiele]], bei der die Probe in einem gerührten oder durch [[Konvektion]] strömenden Ölbad geschmolzen wird
* Apparatur nach [[Deutsches Arzneibuch|DAB]], mit Normschliff 29/32, bestehend aus Kolben von ca. 100 ml und Einsatzrohr mit Entlüftungsloch
* Apparatur nach Dr. C. F. Linström (oft fälschlich auch ''Lindström'' geschrieben), hierbei wird die Probe in einem Kupferblock bis zum Schmelzpunkt erwärmt<ref name="Linström">C. F.Linström: ''Ein neuer Schmelzpunktsbestimmungsapparat aus Kupfer.'' in: Chem. Fabrik 7, 270 (1934); Anmerkung: Carl Friedrich Linström war Assistent am Phys.-Chemischen Institut in Erlangen unter G. Scheibe.</ref>
* Heiztischapparatur nach [[Ludwig Kofler (Mediziner)|Kofler]] (siehe auch [[Ludwig Kofler (Mediziner)#Kofler-Heizbank|Kofler-Heizbank]]), [[Tottoli]]<ref>M. Tottoli: Schweizer Patent 320388, [[doi:10.1007/BFb0050861]].</ref>
* [[Dynamische Differenzkalorimetrie]] (DSC)
* Bei der ''Kapillarmethode'' wird die zu untersuchende Substanz in eine Glaskapillare eingebracht. Diese wird in einen vorgeheizten Heizblock eingesetzt und die Temperatur langsam erhöht. Als Schmelztemperatur gilt hierbei die Temperatur, bei der das letzte feste Teilchen schmilzt.<ref>{{Literatur |Titel=Europäisches Arzneibuch 10.0 |Verlag=Deutscher Apotheker Verlag |Datum=2020 |ISBN=978-3-7692-7515-5 |Seiten=41–42}}</ref>

<gallery mode="packed" widths="160" heights="160">
Thiele Tube.jpg|Schmelzpunktbestimmungsapparat nach Thiele
Koflerbank.jpg|Koflerbank mit Proben zum Kalibrieren
Krüss M5000.jpg|Automatisches Schmelzpunktmessgerät M5000
</gallery>

Meist werden die Messwerte damit gekennzeichnet, dass sie ''nicht korrigiert'' sind. Diese Angabe bezieht sich auf den (geringen) Fehler, der dadurch entsteht, dass von einem Flüssigkeitsthermometer nur dessen Reservoir in das zu bestimmende Medium taucht, wodurch der in der Kapillare aufsteigende Teil der Thermometerflüssigkeit eine andere Temperatur und Ausdehnung hat.

Im praktischen Laborbetrieb finden heute meist automatische Schmelzpunktmessgeräte Verwendung. Das Messprinzip dieser Geräte basiert in der Regel auf der Messung der [[Transmission (Physik)|Transmission]]. Während der kristalline Feststoff eine hohe [[Opazität]] aufweist, steigt am Schmelzpunkt die Lichtdurchlässigkeit rasch an. Die am Höhepunkt des [[Wendepunkt|Anstiegs]] gemessene Temperatur wird als Schmelzpunkt ausgegeben.

== Siehe auch ==
* [[Molare Schmelzpunkterniedrigung]]
* [[Sofortschmelzpunkt]]
* Thermodiffere

== Weblinks ==
{{Commonscat|Melting point|Schmelzpunkt}}
{{Wiktionary}}
* [https://www.periodensystem-online.de/index.php?show=list&id=modify&prop=Schmelzpunkte&sel=oz&el=1 Schmelzpunkte der chemischen Elemente des Periodensystems] nach verschiedenen Kriterien (Ordnungszahl, Name, Wert auf-, absteigend) sortierbar.

== Einzelnachweise ==
<references/>

[[Kategorie:Schwellenwert (Temperatur)]]
[[Kategorie:Stoffeigenschaft]]

Schmelzpunkt - Versionsgeschichte

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