Ključna razlika između homogene i heterogene nukleacije je u tome što se homogena nukleacija odvija dalje od površine sistema, dok se heterogena nukleacija dešava na površini sistema.
Nukleacija je početni korak procesa formiranja nove termodinamičke faze ili nove strukture putem samoorganizacije. Postoje dvije vrste toga; oni su homogena nukleacija i heterogena nukleacija. Razlikuju se jedni od drugih prema lokaciji na kojoj se formira jezgro. Mjesto nukleacije je interfejs tekućina-para na kojem se formira jezgro. Stoga, čestice suspenzije, mjehurići ili površina sistema mogu djelovati kao mjesto nukleacije. Heterogena nukleacija se događa na mjestima nukleacije, dok se homogena nukleacija događa daleko od mjesta nukleacije.
Šta je homogena nukleacija?
Homogena nukleacija je proces nukleacije koji se odvija daleko od površine sistema (u kojoj se nukleacija javlja). To je sporiji proces od nukleacije heterogenog tipa. Stoga je ovo manje uobičajeno.
Uobičajeno, nukleacija se eksponencijalno usporava sa barijerom slobodne energije. Nadalje, ova energetska barijera dolazi od kazne slobodne energije formiranja površine rastućeg jezgra. Štaviše, u homogenoj nukleaciji, pošto se ovaj proces odvija daleko od površine, jezgro liči na sferu koja ima 4Πr2 površinu. A rast jezgra se dešava oko sfere.
Šta je heterogena nukleacija?
Heterogena nukleacija je proces nukleacije koji se odvija na površini sistema (u kojoj dolazi do nukleacije). To je brže od nukleacije homogenog tipa. Nadalje, ova vrsta nukleacije se javlja na mjestima nukleacije; međuprostor između tečnosti i pare. Suspendirane čestice, mjehurići, površina sistema mogu djelovati kao mjesto nukleacije. Za razliku od homogenih tipova nukleacije, ovaj tip se javlja lako.
Slika 01: Razlike u površini na površini i dalje od površine.
U heterogenoj nukleaciji, pošto se javlja na površini, slobodna energetska barijera za nukleaciju je niska. To je zato što je na površini (interface) površina jezgra koja je u kontaktu sa okolnim fluidom manja (manja od površine sfere u homogenoj nukleaciji). Dakle, ovo smanjuje slobodnu energetsku barijeru i samim tim se proces nukleacije eksponencijalno ubrzava.
Koja je razlika između homogene i heterogene nukleacije?
Homogena nukleacija je proces nukleacije koji se odvija daleko od površine sistema. Ne uključuje nijedno mjesto nukleacije, a također je spor. Stoga je ovaj oblik manje uobičajen. Štaviše, površina koja doprinosi rastu jezgra je visoka u homogenoj nukleaciji. Heterogena nukleacija, s druge strane, je proces nukleacije koji se odvija na površini sistema. Uključuje mjesta nukleacije, a također je brz. Stoga je to najčešći oblik nukleacije. Štaviše, površina koja doprinosi rastu jezgra je niska u heterogenoj nukleaciji. Sljedeća infografika prikazuje razliku između homogene i heterogene nukleacije u obliku tabele.
Sažetak – Homogena vs heterogena nukleacija
Homogena i heterogena nukleacija su dva glavna oblika nukleacije. Razlika između homogene i heterogene nukleacije je u tome što se homogena nukleacija događa daleko od površine sistema, dok se heterogena nukleacija događa na površini sistema.
