L'une des propriétés de la matière est son état. États de la matière comprendre solide, liquide ou gaz phases. Aux hautes pressions et basses températures, la substance est en phase solide. A basse pression et haute température, la substance est en phase gazeuse. La phase liquide apparaît entre les deux régions. Dans ce diagramme, le point A est dans la région solide. Le point B est en phase liquide et le point C est en phase gazeuse.
Les lignes sur un diagramme de phases correspondent aux lignes de division entre deux phases. Ces lignes sont appelées limites de phase. À un point sur une frontière de phase, la substance peut être dans l'une ou l'autre des phases qui apparaissent de chaque côté de la frontière. Ces phases existent en équilibre les unes avec les autres.
Il y a deux points d'intérêt sur un diagramme de phases. Le point D est le point de rencontre des trois phases. Lorsque le matériau est à cette pression et à cette température, il peut exister dans les trois phases. Ce point est appelé
L'autre point d'intérêt est lorsque la pression et la température sont suffisamment élevées pour être incapables de faire la différence entre les phases gazeuse et liquide. Les substances de cette région peuvent adopter des propriétés et des comportements à la fois gazeux et liquides. Cette région est connue sous le nom de région de fluide supercritique. La pression et la température minimales où cela se produit, le point E sur ce diagramme, est connue comme le point critique.
Certains diagrammes de phases mettent en évidence deux autres points d'intérêt. Ces points se produisent lorsque la pression est égale à 1 atmosphère et traverse une ligne de frontière de phase. La température à laquelle le point traverse la frontière solide / liquide est appelée point de congélation normal. La température à laquelle le point traverse la frontière liquide / gaz est appelée le point d'ébullition normal. Les diagrammes de phases sont utiles pour montrer ce qui se passera lorsque la pression ou la température se déplacera d'un point à un autre. Lorsque le chemin traverse une ligne frontière, un changement de phase se produit.
Chaque franchissement de frontière a son propre nom en fonction de la direction dans laquelle la frontière est franchie.
Lors du passage de la phase solide à la phase liquide à travers la frontière solide / liquide, le matériau fond.
En se déplaçant dans la direction opposée, de la phase liquide à la phase solide, le matériau gèle.
En se déplaçant entre les phases solides et gazeuses, le matériau subit une sublimation. Dans la direction opposée, du gaz aux phases solides, le matériau subit un dépôt.
Le passage de la phase liquide à la phase gazeuse est appelé vaporisation. La direction opposée, de la phase gazeuse à la phase liquide, est appelée condensation.
Il existe d'autres phases de la matière, comme le plasma. Cependant, ceux-ci ont tendance à ne pas être inclus dans les diagrammes de phases car des conditions spéciales sont requises pour former ces phases.
Certains diagrammes de phases contiennent des informations supplémentaires. Par exemple, un diagramme de phases pour une substance qui forme un cristal peut contenir des lignes qui indiquent les différentes formes cristallines possibles. Un diagramme de phase pour l'eau pourrait inclure les températures et les pressions auxquelles la glace forme des cristaux orthorhombiques et hexagonaux. Un diagramme de phases pour un composé organique pourrait inclure des mésophases, qui sont des phases intermédiaires entre un solide et un liquide. Les mésophases présentent un intérêt particulier pour la technologie des cristaux liquides.
Bien que les diagrammes de phases semblent simples à première vue, ils contiennent une mine d'informations concernant le matériel pour ceux qui apprennent à les lire.