Differenza tra Nucleazione omogenea ed eterogenea

Il differenza fondamentale tra la nucleazione omogenea ed eterogenea è che il la nucleazione omogenea si verifica lontano dalla superficie del sistema mentre la nucleazione eterogenea si verifica sulla superficie del sistema.

La nucleazione è il primo passo del processo di formazione di una nuova fase termodinamica o di una nuova struttura attraverso l'auto-organizzazione. Ci sono due tipi di esso; sono nucleazione omogenea e nucleazione eterogenea. Si differenziano l'una dall'altra in base alla posizione in cui si forma il nucleo. Un sito di nucleazione è un'interfaccia liquido-vapore alla quale si forma un nucleo. Pertanto, le particelle di sospensione, le bolle o la superficie di un sistema possono agire come un sito di nucleazione. La nucleazione eterogenea si verifica nei siti di nucleazione mentre la nucleazione omogenea avviene lontano da un sito di nucleazione.

CONTENUTO

1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è la Nucleazione Omogenea
3. Cos'è la Nucleazione Eterogenea
4. Confronto affiancato - Nucleazione omogenea vs eterogenea in forma tabulare
5. Sommario

Cos'è la Nucleazione Omogenea?

La nucleazione omogenea è il processo di nucleazione che si svolge lontano dalla superficie del sistema (in cui avviene la nucleazione). È un processo più lento rispetto alla nucleazione di tipo eterogeneo. Pertanto, questo è meno comune.

Di solito, la nucleazione rallenta in modo esponenziale con la barriera di energia libera. Inoltre, questa barriera energetica deriva dalla penalità dell'energia libera di formare la superficie del nucleo in crescita. Inoltre, nella nucleazione omogenea, poiché questo processo si verifica lontano dalla superficie, il nucleo assomiglia a una sfera che ha un 4Πr² superficie. E la crescita del nucleo avviene intorno alla sfera.

Cos'è la Nucleazione Eterogenea?

La nucleazione eterogenea è il processo di nucleazione che avviene sulla superficie del sistema (in cui avviene la nucleazione). È più veloce della nucleazione di tipo omogeneo. Inoltre, questo tipo di nucleazione si verifica nei siti di nucleazione; un'interfaccia tra liquido e vapore. Particelle sospese, bolle, la superficie del sistema può agire come un sito di nucleazione. A differenza dei tipi omogenei di nucleazione, questo tipo si verifica facilmente.

Figura 01: differenze nella superficie in superficie e lontano dalla superficie.

Nella nucleazione eterogenea, poiché si verifica in superficie, la barriera di energia libera per la nucleazione è bassa. È perché, in superficie (interfaccia), l'area superficiale del nucleo che è in contatto con il fluido circostante è inferiore (inferiore all'area di una sfera in nucleazione omogenea). Quindi, questo riduce la barriera di energia libera e, quindi, il processo di nucleazione accelera in modo esponenziale.

Qual è la differenza tra la Nucleazione omogenea ed eterogenea?

La nucleazione omogenea è il processo di nucleazione che si svolge lontano dalla superficie del sistema. Non coinvolge alcun sito di nucleazione, ed è anche lento. Pertanto questa forma è meno comune. Inoltre, l'area superficiale che contribuisce alla crescita del nucleo è elevata nella nucleazione omogenea. La nucleazione eterogenea, d'altra parte, è il processo di nucleazione che avviene sulla superficie del sistema. Coinvolge siti di nucleazione, ed è anche veloce. È quindi la forma più comune di nucleazione. Inoltre, l'area superficiale che contribuisce alla crescita del nucleo è bassa nella nucleazione eterogenea. La seguente infografica presenta la differenza tra nucleazione omogenea ed eterogenea in forma tabellare.

Riassunto - Nucleazione omogenea vs eterogenea

La nucleazione omogenea ed eterogenea sono le due principali forme di nucleazione. La differenza tra la nucleazione omogenea ed eterogenea è che la nucleazione omogenea si verifica lontano dalla superficie del sistema mentre la nucleazione eterogenea si verifica sulla superficie del sistema.

Riferimento:

1. "Nucleazione". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3 luglio 2018. Disponibile qui  
2. Wedekind, Jan. "Reguera Research Group." Introduzione alla Nucleazione. Disponibile qui 

Cortesia dell'immagine:

1. "Tensione superficiale" di MesserWoland - opera propria creata in Inkscape, (CC BY-SA 3.0) attraverso Commons Wikimedia