Зміна фази, або перехід, відбувається, коли речовина зазнає зміни стану на молекулярному рівні. У більшості речовин зміна температури або тиску призводить до зміни фази речовини. Існує кілька процесів фазових змін, включаючи плавлення, затвердіння, випаровування, конденсацію, сублімацію та фізичне осадження парів.
Злиття
Злиття відбувається, коли речовина переходить із твердого речовини в рідке. До плавлення міцні міжмолекулярні зв’язки або притягання утримують атоми, молекули або іони, що містять тверду речовину, щільно з’єднані у твердій формі. Нагріваючись, частинки отримують достатньо кінетичної енергії, щоб подолати зв’язки, що утримують їх, і стати мобільними. Це призводить до плавлення речовини.
Затвердіння
Затвердіння відбувається, коли речовина переходить з рідини в тверду. Перебуваючи в рідкому стані, частинки речовини володіють достатньою кінетичною енергією для переміщення в безпосередній близькості одна від одної. Коли відбувається падіння температури, частинки втрачають свою кінетичну енергію і з’єднуються. Поступово частинки осідають у фіксованому положенні, змушуючи речовину формуватися і ставати твердим.
Випаровування
Випаровування відбувається, коли речовина переходить з рідини в газ. Молекули в рідині перебувають у постійному русі, залишаючись відносно близько один до одного завдяки міжмолекулярним силам. Коли відбувається підвищення температури, кінетична енергія молекул також збільшується. Це підвищення температури дозволяє молекулам отримувати кінетичну енергію та долати міжмолекулярні сили, в результаті чого речовина випаровується.
Конденсація
Конденсація виникає, коли речовина переходить з пари в рідину. У парі є молекули з високою та низькою кінетичною енергією, які часто стикаються з поверхнями та між собою. Коли молекули з низькою кінетичною енергією стикаються, міжмолекулярні сили змушують їх злипатися. Зі зниженням температури кінетична енергія молекул також зменшується, внаслідок чого молекули злипаються, що призводить до конденсації.
Сублімація
Сублімація відбувається, коли речовина перетворюється з твердого речовини на газ. Підвищення температури призводить до збільшення кінетичної енергії частинок. Це дозволяє частинкам долати міжмолекулярні сили та ставати рухливими. Низький тиск також збільшує кінетичну енергію частинок. Коли частинки виходять з твердої речовини і розсіюються у вигляді газу, відбувається сублімація.
Фізичне осадження парів
Фізичне випаровування парів відбувається, коли речовина перетворюється з газу в тверде. У ситуаціях низького тиску на різних поверхнях розвиваються тонкі плівки випаровуваних матеріалів завдяки бомбардуванню плазмовим розпиленням або високотемпературному вакуумному випаровуванню.