Різниця між однорідною та гетерогенною нуклеацією

The ключова різниця між однорідним і неоднорідним зародженням є те, що гомогенне зародження відбувається далеко від поверхні системи, тоді як гетерогенне зародження відбувається на поверхні системи.

Нуклеація - це початковий етап процесу формування нової термодинамічної фази або нової структури за допомогою самоорганізації. Є два її види; вони являють собою однорідне зародження та гетерогенне зародження. Вони відрізняються одна від одної за місцем розташування ядра. Місце нуклеації - це рідко-паровий інтерфейс, на якому утворюється ядро. Тому частинки суспензії, бульбашки або поверхня системи можуть діяти як місце зародження. Неоднорідне зародження відбувається в місцях зародження, в той час як гомогенне зародження відбувається від місця нуклеації.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке однорідна нуклеація
3. Що таке гетерогенна нуклеація
4. Порівняльне порівняння - гомогенне проти гетерогенного нуклеації в табличній формі
5. Підсумок

Що таке однорідна нуклеація?

Однорідне зародження - це процес зародження, який відбувається подалі від поверхні системи (в якій відбувається зародження). Це більш повільний процес, ніж зародження гетерогенного типу. Тому це рідше.

Зазвичай зародження сповільнюється експоненціально з бар'єром вільної енергії. Далі цей енергетичний бар'єр походить від вільної енергетичної кари формування поверхні зростаючого ядра. Крім того, в гомогенному зародженні, оскільки цей процес відбувається далеко від поверхні, ядро ​​нагадує сферу, яка має 4Πr² область поверхні. А зростання ядра відбувається навколо сфери.

Що таке гетерогенна нуклеація?

Гетерогенне зародження - це процес зародження, який відбувається на поверхні системи (в якій відбувається зародження). Це швидше, ніж зародження гомогенного типу. Далі цей тип зародження відбувається в місцях зародження; інтерфейс між рідиною та парою. Суспендовані частинки, бульбашки, поверхня системи можуть виступати в ролі місця зародження. На відміну від однорідних типів зародження, цей тип виникає легко.

Малюнок 01: Відмінності площі поверхні на поверхні та від поверхні.

У гетерогенному зародженні, оскільки воно відбувається на поверхні, бар'єр вільної енергії для зародження низький. Це тому, що на поверхні (інтерфейсі) площа поверхні ядра, яка контактує з навколишньою рідиною, менша (менша за площу сфери в однорідному зародженні). Отже, це зменшує бар'єр вільної енергії, і, таким чином, процес зародження пришвидшується в експоненціальному масштабі.

Яка різниця між гомогенною та гетерогенною нуклеацією?

Однорідне зародження - це процес зародження, який відбувається подалі від поверхні системи. Він не залучає жодного місця зародження, і він також повільний. Тому ця форма зустрічається рідше. Більше того, площа поверхні, яка сприяє зростанню ядра, має велику кількість гомогенного зародження. З іншого боку, гетерогенне зародження - це процес зародження, який відбувається на поверхні системи. Він включає сайти нуклеації, і це також швидко. Таким чином, це найпоширеніша форма зародження. Більше того, площа поверхні, яка сприяє зростанню ядра, має мало гетерогенного зародження. Наступна інфографіка представляє різницю між однорідним та гетерогенним зародженням у табличній формі.

Підсумок - Гомогенне проти гетерогенного нуклеації

Однорідне та неоднорідне зародження - дві основні форми зародження. Різниця між гомогенним та гетерогенним зародженням полягає в тому, що гомогенне зародження відбувається далеко від поверхні системи, тоді як гетерогенне зародження відбувається на поверхні системи.

Довідка:

1. «Нуклеація». Wikipedia, Фонд Вікімедіа, 3 липня 2018 р. Доступний тут  
2. Ведекінд, січень, «Дослідницька група Reguera». Вступ до нуклеації. Доступний тут 

Надано зображення:

1. "Поверхневий натяг" від MesserWoland - власна робота, створена в Inkscape, (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons