该凝固是当其经历变化的液体它传递到固相上。液体可以是纯物质或混合物。同样，变化可能是由于温度下降或化学反应的结果。
如何解释这种现象？视觉上，液体开始变得石化或变硬，以至于它停止自由流动。但是，固化实际上包括一系列在微观尺度上发生的步骤。
资料来源：
凝固的一个例子是冻结的气泡。在上图中，您可以看到气泡在接触雪时如何冻结。泡沫开始固化的部分是什么？与雪直接接触的那一个。雪起着支撑作用，气泡分子可以在其上沉降。
气泡底部会迅速触发凝固。这可以在“釉面松树”中看到，这些釉面延伸到覆盖整个表面。这些松树反映了晶体的生长，无非是分子的有序和对称排列。
为了发生固化，必须以彼此相互作用的方式排列液体的颗粒。随着温度降低，这些相互作用会增强，从而影响分子动力学。也就是说，它们放慢了速度并成为水晶的一部分。
此过程称为结晶，并且原子核（颗粒的小聚集体）和载体的存在会加速该过程。液体一旦结晶，就可以说已经凝固或冻结了。
凝固焓
并非所有物质都在相同温度（或相同处理）下固化。有些甚至在室温以上会“冻结”，例如高熔点固体。这取决于组成固体或液体的颗粒类型。
在固体中，它们相互作用很强，并在空间中的固定位置保持振动，没有移动的自由，并具有确定的体积，而在液体中，它们具有移动的能力，因为许多层相互移动，占据了容器的体积。包含它的容器。
固体需要热能才能传递到液相。换句话说，它需要热量。热量是从周围环境中获得的，其吸收以产生第一滴液体的最小热量称为熔化潜热（ΔHf）。
另一方面，液体必须将热量释放到周围环境中，以使分子排列并结晶成固相。然后释放的热量就是凝固或冻结的潜热（ΔHc）。ΔHf和ΔHc大小相等，但方向相反。第一个为正号，第二个为负号。
为什么固化中温度保持恒定？
在某一点液体开始冻结，温度计读取温度T。只要尚未完全固化，T便保持恒定。由于ΔHc具有负号，它由放热的放热过程组成。
因此，温度计将读取液体在其相变过程中散发的热量，从而抵消了施加的温度下降。例如，如果将装有液体的容器放入冰浴中。因此，直到固化完全完成，T才会降低。
这些热量测量伴随哪些单位？通常为kJ / mol或J / g。这些解释如下：kJ或J是1摩尔液体或1 g能够冷却或固化所需的热量。
对于水来说，例如，ΔHc等于6.02kJ / mol。也就是说，1摩尔的纯净水需要释放6.02 kJ的热量才能冻结，而这些热量可以使过程中的温度保持恒定。同样，1摩尔的冰需要吸收6.02 kJ的热量才能融化。
凝固点
发生该过程的确切温度称为凝固点（Tc）。在所有物质中，这取决于它们在固体中的分子间相互作用的强度。
纯度也是一个重要的变量，因为不纯的固体不会在与纯固体相同的温度下固化。这被称为降低凝固点。为了比较物质的凝固点，有必要使用尽可能纯净的物质作为参考。
但是，不能像金属合金一样适用于溶液。为了比较它们的凝固点，必须考虑相同质量比例的混合物。也就是说，其成分的浓度相同。
当然，关于合金和其他材料种类的凝固点具有重大的科学技术意义。这是因为，通过控制时间和冷却方式，可以获得一些理想的物理性能，或者可以避免那些不适用于给定应用的物理性能。
因此，对这一概念的理解和研究在冶金和矿物学以及任何其他值得制造和表征材料的科学中都非常重要。
凝固熔点
理论上，Tc应等于温度或熔点（Tf）。但是，并非所有物质都如此。主要原因是，乍一看，弄乱固体分子比订购液体分子更容易。
因此，在实践中优选使用Tf定性地测量化合物的纯度。例如，如果化合物X具有许多杂质，则与具有较高纯度的X相比，其Tf与纯X的Tf距离更远。
分子有序
如目前为止所言，固化进行到结晶。考虑到其分子的性质和相互作用，某些物质需要非常低的温度和高压才能固化。
例如，液氮是在低于-196ºC的温度下获得的。为了使其固化，将需要进一步冷却或增加其压力，从而迫使N 2分子聚集在一起以形成结晶核。
对于其他气体，可以考虑相同的条件：氧气，氩气，氟气，氖气，氦气；最极端的是氢，氢的固相因其可能的前所未有的性能而引起了人们的极大兴趣。
另一方面，最著名的情况是干冰，它不过是CO 2，其白色蒸气是由于其在大气压下升华而引起的。这些已被用来在舞台上重现阴霾。
对于要固化的化合物，它不仅取决于Tc，还取决于压力和其他变量。分子（H 2）越小，它们之间的相互作用越弱，将它们变成固态的难度就越大。
过冷
液体，无论是物质还是混合物，都将在凝固点的温度下开始冻结。但是，在某些条件下（例如高纯度，较慢的冷却时间或非常活跃的环境），液体可以耐受较低的温度而不会冻结。这称为过冷。
对于这种现象仍然没有绝对的解释，但是该理论支持所有阻止结晶核生长的变量都促进了过冷。
为什么？因为从核中向周围添加分子后会形成大晶体。如果此过程受到限制，即使温度低于Tc，液体也将保持不变，就像微小的液滴组成的一样，这些液滴使天空中可见。
所有过冷的液体都是亚稳态的，也就是说，它们容易受到轻微的外部干扰。例如，如果您向它们添加一小块冰，或者摇一摇它们，它们将立即冻结，这是一个有趣且易于执行的实验。
固化实例
-尽管本身不是固体，但明胶是通过冷却进行固化的一个例子。
-熔融玻璃用于创建和设计许多物体，冷却后保留其最终定义的形状。
就像气泡在接触雪时冻结一样，汽水瓶也可以经过相同的过程；如果过冷，它将立即冻结。
-当熔岩从火山喷出时，覆盖其边缘或地球表面，在温度降低时会凝固，直到变成火成岩。
-鸡蛋和蛋糕随着温度的升高而固化。同样，鼻粘膜也会这样做，但由于脱水。在油漆或胶水中也可以找到另一个例子。
但是，应注意的是，在后一种情况下，冷却不会导致固化。因此，液体固化的事实并不一定意味着它会冻结（它不会显着降低其温度）；反之，但是当液体冻结时，它最终会凝固。
其他：
-水到冰的转化：在0°C时会产生冰，雪或冰块。
-与火焰融化并再次凝固的蜡烛蜡。
-冷冻食物以保存食物：在这种情况下，水分子被冻结在肉或蔬菜的细胞内。
-玻璃吹制：熔化形成形状，然后凝固。
-冰淇淋的制造：它们通常是凝固的乳制品。
-在获得焦糖时，将其熔化并凝固成糖。
-黄油和人造黄油是固态脂肪酸。
-冶金：制造某些金属的锭，梁或结构。
-水泥是石灰石和粘土的混合物，与水混合后具有硬化特性。
-在巧克力的生产中，可可粉与水和牛奶混合，干燥后会凝固。
参考文献
- 惠特顿，戴维斯，佩克和斯坦利。化学。（第8版）。CENGAGE Learning，第448页，第467页。
- 维基百科。（2018）。冷冻。摘自：en.wikipedia.org
- 洛伦·雅各布森（Loren A.Jacobson）。（2008年5月16日）。凝固。。摘自：infohost.nmt.edu/
- 融合和凝固。摘自：juntadeandalucia.es
- 卡特博士。熔体凝固。摘自：itc.gsw.edu/
- 过冷的实验解释：为什么水不会在云中冻结。摘自：esrf.eu
- Helmenstine，Anne Marie博士 （2018年6月22日）。固化定义和示例。摘自：Thoughtco.com