¿Por qué las impurezas disminuyen el punto de fusión de las sustancias?

La respuesta a esta pregunta depende de la sustancia y de lo que constituye las impurezas en primer lugar.

Digamos que si tuviéramos que agregar tungsteno al hierro para formar una aleación W-Fe, la aleación en sí misma aumentaría significativamente en el punto de fusión, esto es especialmente cierto junto con el hecho de que el punto de fusión del tungsteno es 3422 ° C. Al agregar tungsteno, agregaría fuerza y ​​punto de fusión al agregar muchos electrones deslocalizados al hierro original en un sistema cristalino. Esta es también la razón por la cual muchas superaleaciones consisten en una pequeña porción de tungsteno.

Las impurezas también pueden disminuir el punto de fusión, como si tuviera que agregar una cantidad significativa de impurezas de sodio al metal de potasio. La combinación de estos dos metales da como resultado una aleación llamada NaK, que es muy reactiva y líquida a temperatura ambiente.

Entonces, para terminar aquí, la disminución o aumento en el punto de fusión de una sustancia con impurezas depende completamente del sustrato original y la composición de dichas impurezas.

En el caso de los metales, una posible explicación está relacionada con la segregación. La segregación puede definirse como una concentración altamente localizada de elementos de aleación (o impurezas). La mayoría de los metales y aleaciones puras de ingeniería se producen mediante fundición, y las impurezas de bajo punto de fusión tienden a segregarse durante la solidificación. Es, por lo tanto, razonable esperar que el ‘punto de fusión’ sea comparativamente más bajo en tales zonas segregadas que en la masa.

Nota: Al considerar lo que se define termodinámicamente como un sistema, se debe hablar de “punto de fusión” solo en el caso de una reacción invariante, como la eutéctica. En una aleación binaria simple de solubilidad sólida completa, el efecto de segregación podría permitir un “rango de fusión” en su lugar.

Aumentan el rango del punto de fusión, la sustancia pura podría ser un rango de 77-79 * C, con impurezas añadidas podría ser 75-81 * C.

Dependiendo de la impureza, aumenta la temperatura de la sustancia o la baja