Avainero ydintymisen ja hiukkasten kasvun välillä on se, että ytimien muodostuminen on uuden rakenteen muodostumista, kun taas hiukkasten kasvu on prosessia, joka lisää olemassa olevan rakenteen kokoa.
Partikkelien kasvussa on kolme vaihetta: ytimien muodostuminen, sulautuva koagulaatio ja agglomeroituminen. Ydinmuodostus on hiukkasten kasvun ensimmäinen vaihe. Kutsumme usein hiukkasten kasvua "kidekasvuksi". Ydinmuodostus on siis kiteen muodostumisen ensimmäinen vaihe.
Mikä on Nucleation?
Ydinmuodostus on kiteen muodostumisen alkuprosessi. Kiteet voivat muodostua liuoksista, nesteistä tai höyrystä. Täällä pieni määrä ioneja, atomeja ja molekyylejä järjestetään erilaisiin kuvioihin muodostaen paikan, jossa lisää ioneja ja molekyylejä voi kiinnittyä kiteen suurentamiseksi. Esimerkiksi ydintymistä tapahtuu, kun sokeri on ylikyllästynyt vedessä, jolloin sokerimolekyylit tarttuvat yhteen ja muodostavat suuria kiderakenteita.
Kuva 1: Ydinmuodostus
Ydinmuodostusprosesseja on kahdenlaisia: homogeeninen prosessi ja heterogeeninen prosessi. Heterogeeninen prosessi on yleisempi kuin homogeeninen prosessi. Homogeeninen prosessi tulee kuitenkin todennäköisemmäksi ylikyllästyksen tai alijäähdytyksen suhteen.
Mitä on hiukkasten kasvu?
Partikkelien kasvu tai kiteen kasvu on prosessi, jolla suurennetaan olemassa olevan kiderakenteen kokoa. Siinä on kolme vaihetta: ydintyminen, sulautuva koagulaatio ja agglomeraatio. Täällä ydintyminen käynnistää prosessin, ja sitten lisää ioneja ja molekyylejä sitoutuu vasta muodostuneeseen kiderakenteeseen kasvattaakseen sitä. Lisäksi kiteen kasvua tapahtuu kaikissa kolmessa ulottuvuudessa.
Kuva 2: Kiteen kasvu kolmessa vaiheessa
Lisäksi, jos molekyylit tai ionit putoavat eri asentoihin kuin todelliseen asemaan kasvavan kiteen toistuvassa kuviossa, voi muodostua kidevirheitä. Yleensä nämä molekyylit tai ionit jäävät kiteen sisään kiinteään asentoon; näin ollen kiteen kasvu on peruuttamatonta.
Mitä eroa on ydintymisellä ja hiukkasten kasvulla?
Ydinmuodostus on kiteen muodostumisen alkuprosessi, kun taas hiukkasten kasvu tai kiteen kasvu on prosessi, jossa jo olemassa olevan kiderakenteen kokoa kasvatetaan. Joten tämä on avainero ydintymisen ja hiukkasten kasvun välillä. Lisäksi, vaikka ydintyminen on aloitusprosessi, hiukkasten kasvu on tämän aloitetun prosessin etenemistä.
Esimerkkejä ydintymisestä ja hiukkasten kasvusta ovat vastaavasti timantin homogeeninen ydintyminen kaasufaasissa ja sokerikiteiden muodostuminen, kun sokeri on ylikyllästetty vedessä.
Alla infografiassa on yhteenveto ytimien muodostumisen ja hiukkasten kasvun välisestä erosta.
Yhteenveto – Ydinmuodostus vs hiukkasten kasvu
Lyhyesti sanottuna ydintyminen on ensimmäinen askel hiukkasten kasvussa. Keskeinen ero ytimien muodostumisen ja hiukkasten kasvun välillä on se, että ydintyminen on uuden rakenteen muodostumista, kun taas hiukkasten kasvu on prosessi, jossa olemassa oleva rakenne kasvaa suureksi.
