凝华（英文名：Deposition），是物质在温度和气压低于三相点的时候发生的一种物态变化，是物质直接由气态转变为固态的一个过程。凝华产生的条件比较特殊，气体的浓度要到达一定的要求，温度要低于凝固点的温度，通常是急剧降温或者由于升华现象造成。
空气中水蒸气在地表物体上凝华成的冰称为霜。这一自然现象是典型的凝华过程。一个大气压下发生这种现象对应的温度称为霜点。霜点除与大气压强相关外，还与空气中水蒸气所占比例（亦即其分压强的大小）相关。
在日常生活中，凝华技术也有不少实际应用，如卤素灯。凝华还可以帮助去除空气中的污染物或颗粒物，利用凝华过程能捕获有害气体并将其转化为固体废物，从而减少对环境的危害。此外，在化学制造、食品加工等行业，凝华也有一定的应用价值。晋朝时期，葛洪曾在《抱朴子内篇》中记载雌黄、雄黄受热后形成蒸气并在容器内壁凝结的现象，记录了固态物质气化后重新凝固的过程。
凝华（Deposition）是物质直接由气态转变为固态的过程。这种相变发生在特定的温度和压力条件下，通常当物质处于气态时经历温度下降或压力升高，导致固态晶体的形成。凝华最常见的实例之一是寒冷天气中物体表面霜（frost）的形成，此时空气中的水分直接转化为冰。
凝华的底层科学涉及对分子行为和能量状态的理解。当气体粒子冷却时，其动能降低，促使它们彼此靠近。最终，它们达到无法再保持气态并转变为固态的临界点。该过程受温度、压力以及发生相变的物质特性等多种因素影响。此外，探索与凝华相关的能量动态（如涉及的潜热），可以揭示物质在不同环境条件下的行为。例如，大气压力会影响水蒸气凝华的能力，这在天气模式中有所体现。
凝华属于相变过程。相变指物质在固态、液态或气态间的物态转换，其特征取决于环境温度与压力条件，且不涉及化学键的断裂与重组，属于物理变化而非化学反应。物质的相图通过热力学参数定量描述其在不同温压条件下的物态分布，例如水的相图包含三个区域分别对应固态、液态与气态：（1）三相点：液态、固态与气态共存的平衡状态；（2）临界点：液态与气态界限消失，形成超临界流体状态；（3）相边界：划分不同物态区域的过渡线，代表相变发生的临界条件。
相变过程伴随潜热的吸收或释放：（1）吸热反应（如蒸发）：液态水转化为气态需吸收697.3cal/g的潜热；（2）放热反应（如凝华）：水蒸气直接凝华为冰释放677.0cal/g的潜热，使无序气体分子形成固态晶体结构。此能量变化可通过相图直观分析：凝华对应气态直接跨越至固态的路径，无需经过液态区域。该过程在标准大气压下依赖于系统的温度下降或压力升高驱动。
当空气中的水蒸气在温度降至冰点以下时，直接转化为冰晶，这一过程未经历液态阶段，呈现典型的凝华特征。例如，冬季植被表面形成的霜层即为水蒸气凝华的直接结果。
大气中的水蒸气在低温环境下通过凝华形成微小冰核，这些冰核通过吸附更多水蒸气生长为复杂晶体结构，最终形成具有独特几何图案的雪花。每片雪花的差异性源于凝华过程中温度、湿度等参数的微小波动。
（1）升华过程：固态二氧化碳（干冰）常压下直接转化为气态，属于经典升华现象；（2）逆向凝华：通过调整压力或温度条件，二氧化碳气体可重新凝华为固态。此可逆性展示了相变过程在环境参数调控下的动态平衡特性。
凝华技术在工业领域具有不少的实际应用。在化学制造方面，凝华技术可用于控制物质相态，例如铀六氟化物的净化工艺，通过凝华—升华循环去除轻质杂质。在食品加工领域，冻干技术也利用了凝华原理，食品中的水分经历液态→气态→固态转换，既保持食品结构完整又延长保质期。人们日常生活中常见的卤素灯的工作原理也与凝华有关：卤素灯与普通白炽灯类似，但其发光温度更高、亮度更强。电流流经钨丝时，灯体通过热辐射发光并产生高温7。普通白炽灯内部填充惰性气体（如氩气）以减缓钨丝氧化，但钨原子仍会缓慢蒸发导致灯丝劣化，表现为灯壳发黑、亮度衰减直至烧毁。卤族元素灯通过特殊气体组合实现自修复功能：填充氪/氙等稀有气体及微量卤素（碘/溴），工作温度（250–600°C）与压力均高于普通灯泡；蒸发钨原子与卤素结合形成卤化钨气体；气体在高温灯丝附近分解，钨原子回归灯丝完成再生，卤素重新参与循环。该技术显著提升灯丝寿命，并实现更高发光效率。
凝华在环境科学中也有关键应用，它可以帮助去除空气中的污染物或颗粒物。可以利用凝华过程捕获有害气体并将其转化为固体废物，从而减少对环境的危害。
晋朝时期，葛洪在《抱朴子内篇》中记载雌黄、雄黄受热后形成蒸气并在容器内壁凝结的现象，记录了固态物质气化后重新凝固的过程。明代·李时珍《本草纲目》中描述的汞冶炼技术，进一步体现了古人对物质相变现象的实践认知。这些观察虽未明确区分升华与凝华，但为后续研究奠定了基础。
升华（Sublimation）是固态物质不经液态直接转变成气态的现象。可作为一种应用固-气平衡进行分离的方法。有些物质（如碘）在固态时就有较高的蒸气压，因此受热后不经熔化可直接变为蒸气，冷凝时又复成为固体。固体物质升华的蒸气压与外压相等时的温度称为该物质的升华点。在升华点时，晶体表面及其内部都发生了升华，作用很剧烈，易将杂质带入升华产物中。为了使升华只发生在固体表面，通常总是在低于升华点的温度下进行加热，此时固体的蒸气压低于外压。
卤化铵也会“升华”，但其机理与一般的升华不同。加热时卤化铵由于分解成气态的氨和卤化氢而气化，冷却时氨和卤化氢又重新结合成卤化铵而沉积下来，表观现象与升华一样，所以也常把这种变化归于升华，但其实质是不同的。
凝华.中国大百科全书.2025-05-25
Desublimation: Definition, Examples, and Fascinating Facts.cteec.2025-05-25
Sublimation: The Fascinating Transition from Solid to Gas.diversedaily.2025-05-25
升华.中国大百科全书.2025-05-25
形态各异的雪花.陕西科技报.2025-05-27
Incandescent lamps.explainthatstuff.2025-05-25
Deposition Definition In Science.sciencetrends.2025-05-25
升华.中国大百科全书.2025-05-27