Phasenübergang

Ein Phasenübergang bzw. eine Phasenumwandlung oder Phasentransformation ist in der Thermodynamik die Umwandlung einer oder mehrerer Phasen eines Stoffes in andere Phasen. Eine grafische Darstellung der Stabilitätsbereiche der Phasen in Abhängigkeit von den Zustandsvariablen wie Druck, Temperatur, chemischer Zusammensetzung und magnetischer Feldstärke liefern Phasendiagramme. In diesen Diagrammen sind die Stabilitätsbereiche durch Phasengrenzlinien begrenzt, an denen die Phasenübergänge ablaufen.

Klassifikation

Phasenübergänge können u. a. zwischen festen, flüssigen und gasförmigen Phasen auftreten. Für Phasenübergänge zwischen bestimmten Aggregatzuständen (also sogenannten Aggregatzustandsänderungen) gibt es spezielle Bezeichnungen:

• Schmelzen (Übergang von fest zu flüssig)
• Erstarren, auch Gefrieren oder Kristallisieren (Übergang von flüssig zu fest)
• Verdampfen (Übergang von flüssig zu gasförmig)
• Kondensieren (Übergang von gasförmig zu flüssig)
• Sublimieren (Übergang von fest zu gasförmig)
• Resublimation (Übergang von gasförmig zu fest), siehe dazu auch Resublimieren

In einigen Stoffsystemen verschwinden oberhalb eines kritischen Punktes, der durch eine kritische Temperatur und einen kritischen Druck gekennzeichnet ist, die Phasengrenzflächen zwischen flüssiger und gasförmiger Phase. Damit sind Flüssigkeit und Gas unter diesen Bedingungen nur noch eine Phase, die „überkritisch“ genannt wird. Somit kann es dort auch kein Verdampfen und Kondensieren mehr geben.

Ebenso kann es in einigen Stoffsystemen einen Tripelpunkt geben, an dem sowohl eine feste als auch eine flüssige und eine gasförmige Phase im Gleichgewicht miteinander stehen und dementsprechend alle sechs erstgenannten Formen des Phasenübergangs gleichzeitig ablaufen.