Ključna razlika med homogeno in heterogeno nukleacijo je, da se homogena nukleacija pojavi stran od površine sistema, medtem ko se heterogena nukleacija pojavi na površini sistema.
Nukleacija je začetni korak procesa oblikovanja nove termodinamične faze ali nove strukture s samoorganizacijo. Obstajata dve vrsti tega; sta homogena nukleacija in heterogena nukleacija. Med seboj se razlikujejo glede na mesto nastanka jedra. Mesto nukleacije je meja med tekočino in paro, na kateri nastane jedro. Zato lahko delci suspenzije, mehurčki ali površina sistema delujejo kot mesto nukleacije. Heterogena nukleacija se pojavi na mestih nukleacije, medtem ko se homogena nukleacija pojavi stran od mesta nukleacije.
Kaj je homogena nukleacija?
Homogena nukleacija je proces nukleacije, ki poteka stran od površine sistema (v katerem pride do nukleacije). Je počasnejši proces kot heterogeni tip nukleacije. Zato je to manj pogosto.
Običajno se nukleacija eksponentno upočasni s pregrado proste energije. Poleg tega ta energetska pregrada izvira iz brezplačne energijske kazni za oblikovanje površine rastočega jedra. Poleg tega pri homogeni nukleaciji, ker ta proces poteka stran od površine, jedro spominja na kroglo, ki ima 4Πr2 površino. In rast jedra poteka okoli krogle.
Kaj je heterogena nukleacija?
Heterogena nukleacija je proces nukleacije, ki poteka na površini sistema (v katerem pride do nukleacije). Je hitrejši od nukleacije homogenega tipa. Poleg tega se ta vrsta nukleacije pojavi na mestih nukleacije; vmesnik med tekočino in paro. Suspendirani delci, mehurčki, površina sistema lahko delujejo kot mesto nukleacije. Za razliko od homogenih vrst nukleacije se ta vrsta pojavi enostavno.
Slika 01: Razlike v površini na površini in stran od površine.
Pri heterogeni nukleaciji, ker se pojavi na površini, je pregrada proste energije za nukleacijo nizka. To je zato, ker je na površini (mejni površini) površina jedra, ki je v stiku z okoliško tekočino, manjša (manjša od površine krogle pri homogeni nukleaciji). Zato to zmanjša pregrado proste energije in tako se proces nukleacije eksponentno pospeši.
Kakšna je razlika med homogeno in heterogeno nukleacijo?
Homogena nukleacija je proces nukleacije, ki poteka stran od površine sistema. Ne vključuje nobenega mesta nukleacije in je tudi počasen. Zato je ta oblika manj pogosta. Poleg tega je površina, ki prispeva k rasti jedra, visoka pri homogeni nukleaciji. Po drugi strani pa je heterogena nukleacija proces nukleacije, ki poteka na površini sistema. Vključuje mesta nukleacije in je tudi hitra. To je torej najpogostejša oblika nukleacije. Poleg tega je površina, ki prispeva k rasti jedra, nizka pri heterogeni nukleaciji. Naslednja infografika prikazuje razliko med homogeno in heterogeno nukleacijo v obliki tabele.
Povzetek – Homogena proti heterogeni nukleaciji
Homogena in heterogena nukleacija sta dve glavni obliki nukleacije. Razlika med homogeno in heterogeno nukleacijo je v tem, da se homogena nukleacija pojavi stran od površine sistema, medtem ko se heterogena nukleacija pojavi na površini sistema.
