Στη χημεία, όταν μια ουσία γνωστή ως διαλυμένη ουσία διαλύεται σε μια άλλη, γνωστή ως διαλύτης, ονομάζεται διάλυμα. Η διάλυση είναι μια διαδικασία όπου λαμβάνει χώρα μια χημική αντίδραση κατά τη διάρκεια αυτής και τόσο η διαλυμένη ουσία όσο και ο διαλύτης συνδυάζονται για να σχηματίσουν ασθενείς ομοιοπολικούς δεσμούς ηλεκτρονίων. Η διαδικασία της διαλυτοποίησης σχετίζεται στενά με τη διάλυση και τη διαλυτότητα, με την τεχνική διάκριση ότι δημιουργεί μια σταθερή κατάσταση στο διάλυμα όπου τα ιοντικά φορτία της διαλυμένης ουσίας και του διαλύτη αλληλοεξουδετερώνονται για να σχηματίσουν ένα συνολικό ουδέτερο φορτίο.
Αν και το μοντέλο διαλυτοποίησης μπορεί επίσης να εφαρμοστεί σε αδιάλυτο υλικό όπου οι διεργασίες ανταλλαγής ιόντων συμβαίνουν σε μια στερεά επιφάνεια, εμφανίζεται συχνότερα σε υδατικά διαλύματα. Θεωρείται μια σημαντική διαδικασία για την κατανόηση στη χημεία, καθώς οι περισσότερες χημικές αντιδράσεις συμβαίνουν σε κατάσταση διαλύματος. Στη βιολογία, ουσιαστικά όλες οι βιοχημικές αντιδράσεις στο ανθρώπινο σώμα λαμβάνουν χώρα και σε ένα διάλυμα με βάση το νερό, επομένως η διαλυτοποίηση είναι ακόμη πιο σημαντική για να κατανοηθεί εκεί.
Η κοινή διαδικασία διαλυτοποίησης νερού, γνωστή και ως ενυδάτωση, έχει άμεσο αντίκτυπο στην ασφάλεια των αποθεμάτων νερού της πόλης. Το νερό που καθαρίζεται για πόσιμο και άλλες χρήσεις από τους δήμους δεν είναι καθαρό νερό και, στην πραγματικότητα, μπορεί να καταλήξει με περισσότερα διαλυμένα στερεά σε αυτό λόγω ενυδάτωσης από ό,τι ξεκίνησε. Αυτό συμβαίνει επειδή τα μόρια του νερού γενικά περιέχουν αρκετή ιοντική ενέργεια για να διασπάσουν τη δομή των ιοντικών στερεών του κρυσταλλικού πλέγματος, όπως το χλωριούχο νάτριο.
Η διαδικασία της διαλυτοποίησης συμβαίνει μόνο με πολικούς διαλύτες, ένας από τους οποίους είναι το νερό. Ένας πολικός διαλύτης είναι μια χημική ουσία όπου είτε υπάρχει μόνιμος διαχωρισμός θετικών και αρνητικών φορτίων είτε όπου το κέντρο των φορτίων δεν είναι ισορροπημένο. Οι πολικοί διαλύτες λέγεται ότι έχουν υψηλές διηλεκτρικές σταθερές ή ισχυρή ικανότητα συγκέντρωσης ηλεκτρικής ροής. Άλλα παραδείγματα πολικών διαλυτών περιλαμβάνουν αιθανόλη, βουτανόλη και μυρμηκικό οξύ.
Όταν λαμβάνει χώρα η διαδικασία διαλυτοποίησης, αλλάζουν και τα επίπεδα ενέργειας διαλυτοποίησης. Η ενέργεια απελευθερώνεται όταν ο διαλύτης συντονίζεται με τα ελεύθερα ιόντα, η οποία είναι γνωστή ως η ενέργεια της απολίνωσης. Καθώς τα ιόντα διασπείρονται στον διαλύτη, η ενέργεια δεσμεύεται σε μια διαδικασία γνωστή ως ενέργεια διασποράς.
Ορισμένες ουσίες μπορούν να απελευθερώσουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας ως θερμότητα όταν η διαλυτοποίηση στο νερό, μετρούμενη σε kg-Joules/mol, και άλλες απελευθερώνουν πολύ μικρή ποσότητα, ανάλογα με τη μοριακή τους δομή. Η μοριακή ενθαλπία ή η θερμική περιεκτικότητα του χλωριούχου αργιλίου, AlCl3, είναι -373.63 kJ/mol, όπου αυτή του θειικού οξέος, H2SO4, είναι το ένα τρίτο αυτού του επιπέδου στα -95.28 kJ/mol, κατηγοριοποιώντας τα ως απελευθερώνοντας υψηλές ποσότητες ενέργειας μια διάλυση νερού. Παραδείγματα μορίων που απελευθερώνουν μικρούς μοριακούς ρυθμούς ενθαλπίας περιλαμβάνουν νιτρικό λίθιο, LiNO3, σε -2.51 kJ/mol και χλωριούχο κάλιο, KCl, σε -17.22 kJ/mol.