Ένα διάγραμμα φάσης είναι ένα διάγραμμα που χρησιμοποιείται συνήθως στις επιστήμες, ειδικά στη χημεία, για να απεικονίσει τις συνθήκες υπό τις οποίες μια ουσία υπάρχει σε μια δεδομένη φάση και αλλάζει σε μια άλλη φάση. Οι φάσεις που αντιμετωπίζονται από ένα διάγραμμα φάσης είναι συνήθως οι στερεές, υγρές και αέριες φάσεις. Τα διαγράμματα διαμορφώνονται ως γραφήματα με πίεση στον κατακόρυφο άξονα και θερμοκρασία στον οριζόντιο άξονα. Οι καμπύλες στο διάγραμμα αντιπροσωπεύουν σημεία στα οποία διαφορετικές φάσεις βρίσκονται σε κατάσταση ισορροπίας και οι ανοιχτοί χώροι αντιπροσωπεύουν διακριτές φάσεις. Πολλές πολύτιμες πληροφορίες, όπως το σημείο βρασμού και το σημείο πήξης μιας ουσίας σε μια δεδομένη πίεση, μπορούν να συλλεχθούν από ένα τέτοιο διάγραμμα.
Το τυπικό διάγραμμα φάσης θα ξεκινήσει σε πολύ χαμηλή θερμοκρασία και πίεση και ξεκινά με μία μόνο καμπύλη. Πάνω από την καμπύλη βρίσκεται η στερεά φάση και κάτω από αυτήν η αέρια φάση. Η ίδια η καμπύλη αντιπροσωπεύει την ισορροπία μεταξύ στερεού και αερίου. Σε συνθήκες πολύ χαμηλής πίεσης, σπάνια υπάρχει υγρό. Αυτή η ισορροπία αναφέρεται επίσης ως το σημείο εξάχνωσης. Τελικά, σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία και πίεση, η καμπύλη διακλαδίζεται σε δύο διακριτές καμπύλες και ο χώρος μεταξύ των δύο αντιπροσωπεύει την υγρή φάση.
Το σημείο στο οποίο η καμπύλη διακλαδίζεται σε δύο καμπύλες αναφέρεται ως το τριπλό σημείο. Είναι σημαντικό γιατί αντιπροσωπεύει τις ειδικές συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης στις οποίες οι στερεές, υγρές και αέριες φάσεις βρίσκονται όλες σε κατάσταση ισορροπίας. Αυτό σημαίνει ότι η ουσία που αντιπροσωπεύεται από το γράφημα μετατοπίζεται συνεχώς μεταξύ των φάσεων – και οι τρεις είναι παρούσες ανά πάσα στιγμή.
Σε κάποια θερμοκρασία και πίεση, η χαμηλότερη καμπύλη τελειώνει σε ένα σημείο που αναφέρεται ως κρίσιμο σημείο. Αυτό συμβαίνει συνήθως σε σχετικά υψηλή πίεση και θερμοκρασία. Σε συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας υψηλότερες από το κρίσιμο σημείο, δεν υπάρχει διακριτή διάκριση μεταξύ της υγρής φάσης και της αέριας φάσης.
Τα διαγράμματα φάσεων είναι χρήσιμα και μπορεί να είναι πολύ σημαντικά για τους χημικούς. Η καμπύλη στο διάγραμμα φάσης που διαιρεί υγρό και αέριο, για παράδειγμα, αντιπροσωπεύει τις συνθήκες υπό τις οποίες τα δύο θα βρίσκονται σε ισορροπία. Με άλλα λόγια, η καμπύλη αντιπροσωπεύει το σημείο βρασμού της ουσίας.