Thăng hoa

Bộ máy thăng hoa đơn giản. Nước thường lạnh, được lưu thông trong ngón tay lạnh để cho phép. 1: Đường nước làm mát vào. 2: Đường nước làm mát ra. 3: Chân không / đầu vào khí 4: Buồng thăng hoa. 5: Hợp chất thăng hoa. 6: Các hợp chất mong muốn đã được lắng đọng. 7: Làm nóng.
So sánh đồ thị trạng thái của cacbon dioxit (màu đỏ) và nước (màu xanh), cho thấy điểm thăng hoa của cacbon dioxit có thể thăng hoa tại 1 atm. Khi đá khô nóng lên, nó vượt qua điểm này trên đường nằm ngang, chuyển trực tiếp từ pha rắn sang pha khí. Trong khi đó, nước phải qua pha lỏng ở 1 atm.
Thăng hoa (sublimation) là quá trình chuyển biến trạng thái vật chất, trực tiếp từ thể rắn qua thể khí, mà không cần qua thể lỏng ở trung gian. Thăng hoa là một quá trình thu nhiệt xảy ra ở các nhiệt độ và áp suất bên dưới điểm ba của chất trong biểu đồ pha, tương ứng với áp suất thấp nhất mà chất có thể tồn tại ở thể lỏng. Quá trình ngược lại với thăng hoa được gọi là ngưng kết, trong đó một chất chuyển trực tiếp từ thể khí thành thể rắn. Thăng hoa cũng đã được sử dụng như một thuật ngữ chung để mô tả một sự chuyển biến gồm từ rắn sang khí (thăng hoa), kế tiếp là sự chuyển biến từ khí săng rắn (ngưng kết). Trong khi hóa hơi từ thể lỏng sang thể khí xảy ra dưới hình thức bay hơi trên bề mặt nếu nó xảy ra dưới điểm sôi của chất lỏng, và sự sôi với các bọt khí được hình thành trong khối chất lỏng nếu nó xảy ra tại điểm sôi, không có sự phân biệt tương tự đối với quá trình chuyển từ thể rắn sang thể khí, bởi nó luôn xảy ra dưới hình thức thăng hoa trên bề mặt chất rắn.
Ở áp suất thường, hầu hết các hợp chất hóa học và các nguyên tố tồn tại ở 3 trạng thái khác nhau ở các mức nhiệt độ không giống nhau. Trong các trường hợp này, sự chuyển đổi trạng thái từ rắn sang khí đòi hỏi phải trải qua trạng thái lỏng trung gian. Tuy nhiên áp suất đề cập ở đây là áp suất riêng phần của vật chất chứ không phải áp suất tổng thể (chẳng hạn áp suất khí quyển) của hệ. Vì thế tất cả các chất rắn có áp suất hơi có thể đo được ở một nhiệt độ nhất định thường có thể thăng hoa trong không khí (như băng nước dưới 0 °C). Đối với vài chất, ví dụ như cacbon và arsenic, thăng hoa là dễ dàng hơn sự bay hơi chất lỏng nóng chảy, bởi vì áp suất điểm ba của chúng là rất cao, và rất khó để thu được chúng dưới dạng lỏng.
Thuật ngữ thăng hoa được sử dụng để chỉ một quá trình biến đổi trạng thái vật lý và không phải chỉ sự biến đổi từ một chất rắn thành một chất khí khác trong một phản ứng hóa học. Ví dụ, sự phân ly khi đun nóng nhôm chloride thành hydro chloride và amoniac không phải là thăng hoa mà là một phản ứng hóa học. Tương tự, sự cháy của các cây nến, chứa sáp parafin, trở thành carbon dioxide và hơi nước cũng là một phản ứng hóa học với oxy mà không phải thăng hoa.
Thăng hoa được gây ra bởi sự hấp thụ nhiệt lượng, cấp đủ năng lượng cần thiết để một số phân tử vượt qua được các lực hút của các phân tử lân cận và thoát ly vào pha hơi hoặc khí. Do quá trình thăng hoa cần thêm năng lượng thu vào, nó là một sự biến đổi thu nhiệt. Entanpi thăng hoa (còn gọi là nhiệt thăng hoa) có thể được tính bằng cách cộng entanpi nóng chảy và entanpi hóa hơi.
Các hợp chất thường gặp có liên quan tới hiện tượng thăng hoa: băng phiến (còn gọi là naftalin chống mọt), băng khô, xăng khô, băng, tuyết, iod,...