Температура, вище якої кристалічна органічна речовина переходить в інше фазовий з'єднання і перетворюється в рідину, називається температурою плавлення. При цьому одночасно існують і знаходяться в рівновазі як рідина, так і тверда фаза.
Температура плавлення є фізичною константою, яка може бути використана як для характеристики органічних сполук, так і в якості критерію їх чистоти.
Чисте речовина плавиться у вузькому інтервалі температур (
0,5 о С). Якщо речовина містить домішки, плавлення відбувається не відразу, в інтервалі, що становить кілька градусів, і повне плавлення речовини відбувається при температурі нижчій, ніж для чистого речовини.
Найзручніше визначати температуру плавлення в капілярі. Прилад для визначення температури плавлення складається з зовнішньої круглодонной (або плоскодонної) колби, в яку опущена пробірка для термометра. До термометру приєднується капіляр з речовиною за допомогою гумового кільця. Термометр вставляється в пробірку з допомогою гумової і коркової пробки з прорізом. Зовнішня колба заповнюється теплоносієм (вода, сірчана кислота, силіконове масло). Для визначення температури плавлення вище 200 о С прилад не має теплоносія.
Невелика кількість (кілька мг) сухого чистого речовини тонко подрібнюють на годинному склі скляній паличкою і відкритим кільцем капіляра набирають трохи речовини. Щоб змістити речовина до запаяних кінця, капіляр кидають запаяним кільцем вниз в чисту суху скляну трубку 50-70 см, поставлену вертикально на скляну пластинку. Цю операцію повторюють кілька разів до тих пір, поки в запаяній частини капіляра не утворюється щільний стовпчик речовини висотою 3-4 мм.
Капіляр закріплюють гумовим кільцем на термометрі так, щоб нижня частина капіляра з речовиною перебувала на одному рівні з ртутним кулькою. Термометр опускають в пробірку так, щоб він не торкався внутрішніх стінок і дна пробірки. Пробірку опускають в колбу з теплоносієм. Прилад нагрівають на азбестового сітці спочатку швидко, а за 15-20 о С до передбачуваної температури плавлення - з такою швидкістю, щоб температура піднімалася не швидше, ніж на 1-2 о С в хвилину.
Якщо нагрівати швидше, то температура плавлення виявиться заниженою, тому що кулька термометра не буде встигати нагріватися так само швидко, як і речовина в капілярі.
Чисте речовина перед плавленням трохи ущільнюється і плавиться миттєво, тому що перетворюється в прозору рідину. Інтервал температур початку та закінчення плавлення тим менше, ніж чистіше речовина.
На практиці допустимо інтервал 1-2 о С. Перед приладом для визначення температури плавлення в цілях безпеки слід поставити захисний екран з оргскла.
Якщо визначається температура плавлення відомого речовини, то при проходженні виміряної і табличній констант більш, ніж на 3 ° С, слід повторити очищення речовини.
Якщо необхідно ідентифікувати невідому речовину, то для підтвердження його ідентичності слід зробити пробу змішання з заздалегідь відомим зразком передбачуваного з'єднання.
Для приготування змішаної проби на годинному склі ретельно розтирають рівні кількості двох речовин і визначають температуру плавлення, як описано вище. Якщо змішана проба складається з двох різних речовин, її температура плавлення буде нижча за температуру плавлення більше низкоплавкого компонента (так звана депресія температури плавлення). Інтервал температури плавлення розтягнутий на 5-10 о С.
Якщо змішана проба складається з зразків одного і того ж з'єднання, депресії температури плавлення не буде.