Ključna razlika između homogene i heterogene nukleacije je u tome što se homogena nukleacija događa daleko od površine sustava, dok se heterogena nukleacija događa na površini sustava.
Nukleacija je početni korak u procesu formiranja nove termodinamičke faze ili nove strukture putem samoorganizacije. Postoje dvije vrste; to su homogena nukleacija i heterogena nukleacija. Međusobno se razlikuju prema mjestu na kojem nastaje jezgra. Mjesto nukleacije je sučelje tekućine i pare na kojem nastaje jezgra. Stoga čestice suspenzije, mjehurići ili površina sustava mogu djelovati kao mjesto nukleacije. Heterogena nukleacija događa se na mjestima nukleacije, dok se homogena nukleacija odvija dalje od mjesta nukleacije.
Što je homogena nukleacija?
Homogena nukleacija je proces nukleacije koji se odvija dalje od površine sustava (u kojoj se nukleacija događa). To je sporiji proces od heterogenog tipa nukleacije. Stoga je ovo rjeđe.
Obično se nukleacija eksponencijalno usporava s barijerom slobodne energije. Nadalje, ova energetska barijera dolazi od besplatne energije koja nastaje formiranjem površine rastuće jezgre. Štoviše, u homogenoj nukleaciji, budući da se ovaj proces odvija daleko od površine, jezgra nalikuje kugli koja ima 4Πr2 površinu. A rast jezgre događa se oko sfere.
Što je heterogena nukleacija?
Heterogena nukleacija je proces nukleacije koji se odvija na površini sustava (u kojem dolazi do nukleacije). Brži je od nukleacije homogenog tipa. Nadalje, ova vrsta nukleacije događa se na mjestima nukleacije; sučelje između tekućine i pare. Suspendirane čestice, mjehurići, površina sustava mogu djelovati kao mjesto nukleacije. Za razliku od homogenih tipova nukleacije, ovaj tip se lako javlja.
Slika 01: Razlike u površini na površini i dalje od površine.
U heterogenoj nukleaciji, budući da se događa na površini, barijera slobodne energije za nukleaciju je niska. To je zato što je na površini (sučelju) površina jezgre koja je u kontaktu s okolnom tekućinom manja (manja od površine kugle u homogenoj nukleaciji). Stoga se smanjuje barijera slobodne energije i stoga se proces nukleacije eksponencijalno ubrzava.
Koja je razlika između homogene i heterogene nukleacije?
Homogena nukleacija je proces nukleacije koji se odvija dalje od površine sustava. Ne uključuje nikakvo mjesto nukleacije, a također je sporo. Stoga je ovaj oblik rjeđi. Štoviše, površina koja pridonosi rastu jezgre velika je u homogenoj nukleaciji. S druge strane, heterogena nukleacija je proces nukleacije koji se odvija na površini sustava. Uključuje mjesta nukleacije, a također je brza. Stoga je to najčešći oblik nukleacije. Štoviše, površina koja pridonosi rastu jezgre niska je u heterogenoj nukleaciji. Sljedeća infografika prikazuje razliku između homogene i heterogene nukleacije u tabličnom obliku.
Sažetak – Homogena naspram heterogene nukleacije
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 sustava, dok se heterogena nukleacija događa na površini sustava.
