Solidificazione

La solidificazione è il processo e il risultato della solidificazione (rendere un liquido solido). La solidificazione può quindi essere definita come un processo fisico che comporta un cambiamento di stato di un materiale.

Tale cambiamento di stato può essere provocato dalla compressione della materia in questione o da un calo di temperatura. Questi fattori fanno sì che il liquido diventi un solido. Quando un materiale si disidrata e si indurisce, si parla anche di solidificazione.

Si noti che il contrario della solidificazione è la fusione: in questo caso, un materiale che si trova allo stato solido subisce un processo di cambiamento fisico e diventa un liquido.

Il termine solidificazione appare anche nel concetto di punto di solidificazione (noto anche come punto di congelamento). In questo caso, è la temperatura necessaria perché un dato liquido si trasformi in un solido se è sottoposto contemporaneamente a una data pressione. Per un liquido non mescolato (cioè puro), il punto di solidificazione è uguale al punto di fusione, e si può quindi dire che è la temperatura alla quale quella sostanza è in equilibrio.

L'esempio più comune di solidificazione è il congelamento dell'acqua. Quando una persona mette dell'acqua liquida in un secchio (chiamato anche secchiello del ghiaccio) e la porta in un congelatore, lo fa con lo scopo di solidificare l'acqua. La diminuzione della temperatura dovuta al fatto di essere nel congelatore fa sì che l'acqua liquida si solidifichi e si trasformi in ghiaccio. Questi cubetti di ghiaccio vengono poi utilizzati per raffreddare le bevande.

Portando l'acqua al suo punto di solidificazione, che non è altro che 0°C, la si raffredda fino a diventare solida, cosa che ci si aspetta dalla materia liquida, ma fa anche qualcosa di insolito rispetto al resto degli elementi di questo gruppo: aumenta di volume. La maggior parte dei liquidi subisce una perdita di volume quando si congela, ma ogni volta che mettiamo l'acqua nel congelatore e la rimuoviamo come ghiaccio possiamo vedere che occupa più spazio alla fine del processo che all'inizio.

Molte persone hanno sperimentato una bottiglia di vetro che "scoppia" dopo averla lasciata nel congelatore per qualche ora piena d'acqua, e questo non ha nulla a che fare con il materiale ma con la nuova proprietà esposta dell'acqua.

Possiamo anche trovare un esempio di solidificazione quando un artigiano lavora con l'argilla. Questo materiale, a contatto con l'acqua, diventa modellabile. In questo modo è possibile dargli varie forme. Una volta che l'argilla si asciuga, si solidifica: cioè, si indurisce e diventa rigida.

Altri casi di solidificazione si possono trovare in certi processi industriali che coinvolgono i metalli. È comune che un metallo sia sottoposto a una temperatura elevata per poter essere fuso e modellato. Poi, quando la temperatura viene abbassata, si sviluppa la solidificazione del metallo.

Un altro esempio di solidificazione può essere visto in una delle creazioni più sorprendenti della natura: i vulcani, più precisamente con il magma. Si tratta di una miscela complessa che combina sostanze nei tre stati possibili di solido, gassoso e liquido, e la sua temperatura è compresa tra 700 e 1200ºC. Attraverso la solidificazione del magma, si producono le rocce ignee (o magmatiche).

Siccome il magma appartiene al gruppo dei materiali fusi, il suo volume e la sua densità sono maggiori di quelli delle rocce circostanti (quelle che circondano le masse di roccia ignea). Tra i suoi componenti più abbondanti ci sono i seguenti: silicio, ossigeno, alluminio, ferro, calcio, sodio, magnesio e potassio.