Ключовата разлика между хомогенната и хетерогенната нуклеация е, че хомогенната нуклеация се случва далеч от повърхността на системата, докато хетерогенната нуклеация се случва на повърхността на системата.
Нуклеацията е началната стъпка от процеса на образуване на нова термодинамична фаза или нова структура чрез самоорганизация. Има два вида от него; те са хомогенна нуклеация и хетерогенна нуклеация. Те се различават един от друг според мястото, където се образува ядрото. Мястото на нуклеация е интерфейс течност-пара, при който се образува ядро. Следователно суспензионните частици, мехурчетата или повърхността на системата могат да действат като място за нуклеация. Хетерогенното образуване на ядра възниква в местата на образуване на ядра, докато хомогенното образуване на ядра се случва далеч от мястото на образуване на ядра.
Какво е хомогенна нуклеация?
Хомогенната нуклеация е процесът на нуклеация, който протича далеч от повърхността на системата (в която се случва нуклеацията). Това е по-бавен процес от хетерогенния тип нуклеация. Следователно това е по-рядко.
Обикновено нуклеацията се забавя експоненциално с бариерата за свободна енергия. Освен това, тази енергийна бариера идва от наказанието за безплатна енергия за формиране на повърхността на растящото ядро. Освен това, при хомогенното зараждане, тъй като този процес протича далеч от повърхността, ядрото прилича на сфера, която има 4Πr2 повърхностна площ. И растежът на ядрото се случва около сферата.
Какво е хетерогенна нуклеация?
Хетерогенната нуклеация е процесът на нуклеация, който протича на повърхността на системата (в която се случва нуклеацията). Той е по-бърз от хомогенния тип нуклеация. Освен това, този тип нуклеация се случва в местата на нуклеация; интерфейс между течност и пара. Суспендираните частици, мехурчетата, повърхността на системата могат да действат като място за нуклеация. За разлика от хомогенните видове нуклеация, този тип възниква лесно.
Фигура 01: Разлики в повърхността на повърхността и извън повърхността.
При хетерогенна нуклеация, тъй като се случва на повърхността, свободната енергийна бариера за нуклеация е ниска. Това е така, защото на повърхността (интерфейса) повърхностната площ на ядрото, което е в контакт с околния флуид, е по-малко (по-малко от площта на сфера при хомогенна нуклеация). Следователно това намалява бариерата на свободната енергия и по този начин процесът на нуклеация се ускорява експоненциално.
Каква е разликата между хомогенна и хетерогенна нуклеация?
Хомогенната нуклеация е процес на нуклеация, който протича далеч от повърхността на системата. Не включва никакво място на нуклеация и също е бавно. Следователно тази форма е по-рядко срещана. Освен това, повърхностната площ, която допринася за растежа на ядрото, е висока при хомогенна нуклеация. Хетерогенната нуклеация, от друга страна, е процесът на нуклеация, който се извършва на повърхността на системата. Включва места за нуклеация и също е бърз. Следователно това е най-честата форма на нуклеация. Освен това повърхностната площ, която допринася за растежа на ядрото, е ниска при хетерогенна нуклеация. Следващата инфографика представя разликата между хомогенното и хетерогенното зародишене в таблична форма.
Обобщение – Хомогенна срещу хетерогенна нуклеация
Хомогенната и хетерогенната нуклеация са двете основни форми на нуклеация. Разликата между хомогенната и хетерогенната нуклеация е, че хомогенната нуклеация възниква далеч от повърхността на системата, докато хетерогенната нуклеация се случва на повърхността на системата.
