Aggregationstillstånden

Aggregationstillstånden är de olika former som materia kan anta beroende på temperatur och tryck. De tre mest välkända är fast, flytande och gas. I fast form har ämnet en bestämd form och volym; partiklarna vibrerar inom en ordnad struktur. I flytande form behåller ämnet volymen men antar behållarens form; partikelrörelsen är mer fri och vätskan följer behållarens form. I gas saknar materialet både form och volym och partiklarna rör sig fritt och kan komprimeras eller expandera.

När förhållandena ändras kan aggregationstillstånden övergå i varandra genom fasövergångar, ofta med energitillförsel eller avlägsnande. Vanliga övergångar är smältning (fast till flytande), stelning eller frysning (flytande till fast), avdunstning eller kokning (flytande till gas), kondensation (gas till vätska), sublimering (fast till gas) och deposition (gas till fast). Fasövergångarna styrs av temperatur och tryck och avbildas i fasdiagram. Tripelpunkt är den punkt där de tre faserna är i jämvikt; vid högre tryck och temperatur över den kritiska punkten uppstår en superkritisk fluid där gränsen mellan vätska och gas försvinner.

Utanför de klassiska tre tillstånden finns andra aggregationstillstånd som uppträder under extrema förhållanden. Plasma uppstår när atomer joniseras och elektronerna blir fria; plasmat innehåller laddade partiklar och leds av elektromagnetiska fält. Vid mycket låga temperaturer kan Bose–Einstein-kondensat uppkomma, där ett stort antal partiklar delar samma kvanttillstånd. Det finns även metastabila tillstånd som superkylna vätskor eller övermättade lösningar. Aggregationstillstånden är centrala för förståelsen av materia inom fysik, kemi och teknik.