質問: 融点と純度の関係について 純度が低いほど融点が低くなる理由はなぜですか。 以下、自分なりの考えを書きます。 純物質aと、不純物bがまざったa’(a+b)があるとして、 不純物質a’が液体のとき、 a’を、aにbがとけた溶液と考えると、 凝固点降下でa’の凝固点はaの凝固点より下がりますよね? a’の凝固点と融点が同じなら、 a’の融点はaのよりも低くなると思うんですが、 不純物質(a’)でも凝固点と融点は同じと考えてもいんでしょうか。 また、以上の私の考え方全体におかしな点があれば教えてください。
回答: > 不純物質(a’)でも凝固点と融点は同じと考えてもいんでしょうか。 wikipediaでは、凝固点は『ヒステリシスがない場合には融点と一致する』と 説明されていますが、混合物の場合はこのヒステリシスが「ある」場合に 相当すると思います。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%e5%87%9d%e5%9b%ba%e7%82%b9 http://ja.wikipedia.org/wiki/%e3%83%92%e3%82%b9%e3%83%86%e3%83%aa%e3%82%b7%e3%82%b9 どういうことかというと、「液体(溶液)→固体」の場合は溶液は均一のため、 状態の再現性が比較的よいのに対し、「固体→液体(溶液)」の場合は固体の 状態は必ずしも均一ではないためにヒステリシスが生じ、融点と凝固点が 一致しなくなる(ことが多くなる)、ということです。 (例えば、初期状態が「かき氷状」か「シャーベット状」かで、解けやすさが変化; 溶媒と溶質が分離している為、粒状などがその再溶解のしやすさに影響、と) とはいえ、「純度が低いほど低下」という傾向、およびその低下のメカニズム 自体は、凝固点の場合と同じと考えてよいと思います。 (上記のようなことがあるため、混合物では凝固点に比べ、融点の再現性は 悪い(≒特定できない)ものと推測しますが)