Differenza tra temperatura di transizione vetrosa e temperatura di fusione

Differenza principale - Temperatura di transizione vetrosa rispetto alla temperatura di fusione

La temperatura di transizione vetrosa e la temperatura di fusione sono due termini chimici che spesso confondono. La temperatura di transizione vetrosa è discussa in chimica del polimero poiché questa transizione può essere osservata nei composti polimerici. Ma la temperatura di fusione può essere osservata in qualsiasi composto. La principale differenza tra temperatura di transizione vetrosa e temperatura di fusione è quella temperatura di transizione vetrosa descrive la transizione di uno stato di vetro in uno stato gommoso mentre la temperatura di fusione descrive la transizione di una fase solida in una fase liquida.

Aree chiave coperte

1. Qual è la temperatura di transizione vetrosa
      - Definizione, fattori che influenzano la temperatura
2. Qual è la temperatura di fusione
      - Definizione, fattori che influenzano la temperatura
3. Qual è la differenza tra temperatura di transizione vetrosa e temperatura di fusione
      - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: Amorfo, cristallino, punto di congelamento, temperatura di transizione vetrosa, temperatura di fusione, polimero, semi-cristallino, polimeri termoindurenti

Qual è la temperatura di transizione vetrosa

La temperatura di transizione vetrosa è la temperatura alla quale uno stato vetroso rigido di un materiale amorfo viene convertito in uno stato gommoso. Questo termine è discusso per quanto riguarda i composti polimerici poiché i polimeri, in particolare i polimeri termoindurenti, possono subire questa transizione vetrosa. Il breve termine per la temperatura di transizione vetrosa è TG.

Lo stato vetroso di un polimero termoindurente è molto duro e rigido. Lo stato gommoso è molto viscoso e flessibile. I polimeri cristallini puri non hanno una temperatura di transizione vetrosa. Solo polimeri amorfi e polimeri semi-cristallini mostrano questa proprietà. I polimeri amorfi puri hanno solo la temperatura di transizione vetrosa.

Fattori che influenzano la temperatura di transizione vetrosa

• Struttura chimica del polimero - struttura principale, gruppi pendenti, reticolazione, polarità della catena polimerica, ecc. La presenza di gruppi voluminosi pendenti aumenta il tg perché gruppi ingombranti causano l'aumento della natura amorfa. La reticolazione aumenta tg perché i collegamenti incrociati limitano il movimento rotatorio delle catene polimeriche.
• Peso molecolare del composto - la temperatura di transizione vetrosa è direttamente proporzionale al peso molecolare.
• I plastificanti - questi sono i composti aggiunti al materiale polimerico per migliorare le proprietà. I plastificanti aumentano il tg a causa della riduzione delle forze coesive tra le catene polimeriche. Aumenta la natura amorfa del polimero.
• Flessibilità - la flessibilità è inversamente proporzionale alla tg del composto.

Figura 01: temperatura di transizione vetrosa

Ogni polimero con una struttura amorfa ha la sua temperatura di transizione vetrosa unica. Diverse temperature di transizione vetrosa di diversi polimeri consentono di utilizzarle per applicazioni adatte a seconda di questo. Ad esempio, un materiale rigido con una temperatura di transizione vetrosa inferiore è adatto per applicazioni ad alte temperature.

Qual è la temperatura di fusione

La temperatura di fusione è la temperatura alla quale un materiale solido viene convertito nella sua forma liquida. In altre parole, questa è la temperatura che fa sì che un solido si sciolga. Qui si verifica una transizione di fase della materia. In questa temperatura di fusione o nel punto di fusione di una sostanza, la fase solida e la fase liquida esistono in equilibrio.

Figura 2: punto di fusione

La temperatura di fusione può anche riferirsi a punto di congelamento. Questo perché quando la temperatura di un liquido diminuisce gradualmente, il liquido viene convertito nella sua fase solida alla stessa temperatura. Ma a volte possono essere diversi gli uni dagli altri perché la formazione solida può avvenire attraverso diversi modelli di cristallo.

Alla temperatura di fusione di una sostanza, l'entropia aumenta poiché le molecole strettamente impacchettate di quella sostanza solida vengono rilasciate. La temperatura di fusione dipende fortemente dalla pressione. Pertanto, il punto di fusione di una sostanza è dato a una pressione specifica, cioè a pressione standard.

Figura 3: diagramma di fase dell'acqua

Fattori che influenzano la temperatura di fusione di una sostanza

• Pressione - La pressione ha un effetto diretto sulla temperatura di fusione. Maggiore è la pressione, maggiore è la temperatura di fusione.
• Legame chimico - Nei composti che hanno forti legami chimici tra le molecole, le temperature di fusione sono più alte.
• Forma e dimensione delle molecole - Le sostanze con molecole più piccole si fondono facilmente. La forma delle molecole influisce sul confezionamento delle molecole all'interno di una sostanza. Quindi la forma influisce anche sulla temperatura di fusione.

Differenza tra temperatura di transizione vetrosa e temperatura di fusione

Definizione

Temperatura di transizione del vetro: La temperatura di transizione vetrosa è la temperatura alla quale uno stato vetroso rigido di un materiale amorfo viene convertito in uno stato gommoso.

Temperatura di fusione: La temperatura di fusione è la temperatura alla quale un materiale solido viene convertito nella sua forma liquida.

Transizione

Temperatura di transizione del vetro: La temperatura di transizione vetrosa descrive la transizione di uno stato di vetro in uno stato di gomma.

Temperatura di fusione: La temperatura di fusione descrive la transizione di una fase solida in una fase liquida (transizione di fase).

sostanze

Temperatura di transizione del vetro: La temperatura di transizione vetrosa può essere osservata nei composti amorfi e semi-cristallini.

Temperatura di fusione: La temperatura di fusione può essere osservata in sostanze cristalline.

fattori 

Temperatura di transizione del vetro: La temperatura di transizione vetrosa dipende principalmente dalla struttura chimica della sostanza.

Temperatura di fusione: La temperatura di fusione dipende principalmente dal legame chimico delle molecole nella sostanza e dalla pressione esterna.

Conclusione

La temperatura di transizione vetrosa può essere osservata nei composti polimerici amorfi e semi-cristallini. La temperatura di fusione può essere osservata nei composti cristallini. Ma la differenza principale tra la temperatura di transizione vetrosa e la temperatura di fusione è che la temperatura di transizione vetrosa descrive la transizione di uno stato di vetro in uno stato gommoso mentre la temperatura di fusione descrive la transizione di una fase solida in una fase liquida.

Riferimenti:

1. "Temperatura di transizione vetrosa Tg." AdhesiveandGlue.com, disponibile qui.
2. "Che cos'è una temperatura di transizione vetrosa? - Definizione da Corrosionpedia. "Corrosionpedia, disponibile qui 
3. "Punto di fusione." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11 novembre 2017, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Melting Ice Cubes" di jar [o] (CC BY 2.0) via Flickr
2. "Phase Heat Diagram" di NipplesMeCool su Wikibooks in inglese - Trasferito da en.wikibooks a Commons., (Dominio pubblico) via Commons Wikimedia