Отверждение, также известное как замораживание, является фазовое изменение материи что приводит к производству твердый. Как правило, это происходит, когда температура жидкость опускается ниже его Точка замерзания. Хотя температура замерзания и температура плавления большинства материалов одинаковы, это относится не ко всем веществам, поэтому температура замерзания и температура плавления не обязательно являются взаимозаменяемыми. Например, агар (химическое вещество, используемое в пищевых продуктах и в лаборатории) плавится при 85 ° С (185 ° F), но затвердевает от 31 ° С до 40 ° С (от 89,6 ° F до 104 ° F).
Затвердевание почти всегда экзотермический процесс, означающий, что тепло выделяется, когда жидкость превращается в твердое вещество. Единственным известным исключением из этого правила является затвердевание низкотемпературного гелия. Энергия (тепло) должна быть добавлена к гелию-3 и гелию-4, чтобы произошло замерзание.
При определенных условиях жидкость может охлаждаться ниже своей точки замерзания, но не переходить в твердое вещество. Это известно как
переохлаждение и это происходит потому, что большинство жидкостей кристаллизуется, чтобы замерзнуть. Переохлаждение может легко наблюдаться тщательно замерзшая вода. Это может происходить, когда не хватает хороших сайтов нуклеации, из которых может происходить затвердевание. Нуклеация это когда молекулы из организованных кластеров. Как только происходит зародышеобразование, происходит кристаллизация до тех пор, пока не произойдет затвердевание