Ključna razlika med nukleacijo in rastjo delcev je, da je nukleacija tvorba nove strukture, medtem ko je rast delcev proces povečanja velikosti že obstoječe strukture.
Rast delcev ima tri stopnje: nukleacijo, koalescentno koagulacijo in aglomeracijo. Nukleacija je prvi korak rasti delcev. Rast delcev pogosto imenujemo "rast kristalov". Zato je nukleacija prvi korak tvorbe kristalov.
Kaj je nukleacija?
Nukleacija je začetni proces nastanka kristala. Kristali lahko nastanejo iz raztopin, tekočin ali iz hlapov. Tu se majhno število ionov, atomov in molekul razporedi v različne vzorce, ki tvorijo mesto, kjer se lahko pritrdijo dodatni ioni in molekule, da se kristal poveča. Na primer, do nukleacije pride, ko je sladkor prenasičen v vodi, kar omogoča, da se molekule sladkorja zlepijo in tvorijo velike kristalne strukture.
Slika 1: Nukleacija
Obstajata dve vrsti procesov nukleacije: homogeni proces in heterogeni proces. Heterogeni proces je pogostejši od homogenega procesa. Vendar postane homogeni proces bolj verjeten, ko pride do prenasičenja ali podhlajevanja.
Kaj je rast delcev?
Rast delcev ali rast kristalov je proces povečevanja velikosti že obstoječe kristalne strukture. Ima tri stopnje: nukleacijo, koalescentno koagulacijo in aglomeracijo. Tukaj nukleacija sproži proces, nato pa se dodatni ioni in molekule vežejo na novo oblikovano kristalno strukturo, da se poveča. Poleg tega se kristalna rast dogaja v vseh treh dimenzijah.
Slika 2: Kristalna rast v treh stopnjah
Nadalje, če molekule ali ioni padejo v drugačne položaje namesto v dejanski položaj v ponavljajočem se vzorcu rastočega kristala, lahko nastanejo kristalne napake. Običajno se te molekule ali ioni ujamejo znotraj kristala v fiksnem položaju; zato je rast kristalov nepovratna.
Kakšna je razlika med nukleacijo in rastjo delcev?
Nukleacija je začetni proces tvorbe kristala, medtem ko je rast delcev ali rast kristala proces povečanja velikosti že obstoječe kristalne strukture. Torej, to je ključna razlika med nukleacijo in rastjo delcev. Še več, medtem ko je nukleacija začetni proces, je rast delcev širjenje tega sproženega procesa.
Primeri nukleacije in rasti delcev vključujejo homogeno nukleacijo diamanta v plinski fazi oziroma tvorbo sladkornih kristalov, ko je sladkor prenasičen v vodi.
Spodnja infografika povzema razliko med nukleacijo in rastjo delcev.
Povzetek – Nukleacija proti rasti delcev
Na kratko, nukleacija je prvi korak rasti delcev. Ključna razlika med nukleacijo in rastjo delcev je, da je nukleacija tvorba nove strukture, medtem ko je rast delcev proces, pri katerem že obstoječa struktura postane velika.
