Avainero homogeenisen ja heterogeenisen ytimen välillä on se, että homogeeninen ytimtyminen tapahtuu poispäin järjestelmän pinnasta, kun taas heterogeeninen ytimtyminen tapahtuu järjestelmän pinnalla.
Ydinmuodostus on alkuvaihe prosessissa, jossa muodostuu uusi termodynaaminen vaihe tai uusi rakenne itseorganisoitumisen kautta. Sitä on kahdenlaisia; ne ovat homogeenista nukleaatiota ja heterogeenista nukleaatiota. Ne eroavat toisistaan ytimen muodostumispaikan mukaan. Ydinmuodostuskohta on neste-höyry-rajapinta, johon muodostuu ydin. Siksi suspensiopartikkelit, kuplat tai järjestelmän pinta voivat toimia ydintämiskohtana. Heterogeeninen nukleaatio tapahtuu ytimien muodostumiskohdissa, kun taas homogeeninen nukleaatio tapahtuu ytimenmuodostuskohdan ulkopuolella.
Mikä on homogeeninen nukleaatio?
Homogeeninen ydintyminen on ytimien muodostumisprosessia, joka tapahtuu poispäin järjestelmän pinnasta (jossa ydintyminen tapahtuu). Se on hitaampi prosessi kuin heterogeenisen tyypin nukleaatio. Siksi tämä on harvinaisempaa.
Yleistyminen hidastuu tavallisesti eksponentiaalisesti vapaan energian esteen myötä. Lisäksi tämä energiaeste tulee kasvavan ytimen pinnan muodostamisen vapaasta energiasta. Lisäksi homogeenisessa ytimessä, koska tämä prosessi tapahtuu poispäin pinnasta, ydin muistuttaa palloa, jonka pinta-ala on 4Πr2. Ja ytimen kasvu tapahtuu pallon ympärillä.
Mikä on heterogeeninen nukleaatio?
Heterogeeninen ydintyminen on ytimien muodostumisprosessia, joka tapahtuu järjestelmän pinnalla (jossa ydintyminen tapahtuu). Se on nopeampi kuin homogeenisen tyypin nukleaatio. Lisäksi tämän tyyppinen nukleaatio tapahtuu ydintymiskohdissa; rajapinta nesteen ja höyryn välillä. Suspendoituneet hiukkaset, kuplat, järjestelmän pinta voivat toimia nukleaatiokohtana. Toisin kuin homogeeniset ytimettyypit, tämä tyyppi tapahtuu helposti.
Kuva 01: Pinta-alan erot pinnalla ja pinnasta poispäin.
Hetterogeenisessä ytimessä, koska se tapahtuu pinnalla, vapaan energian este ydintymiselle on alhainen. Se johtuu siitä, että pinnalla (rajapinnalla) ympäröivän nesteen kanssa kosketuksissa olevan ytimen pinta-ala on pienempi (pienempi kuin pallon pinta-ala homogeenisessa ytimessä). Näin ollen tämä vähentää vapaan energian estettä ja siten ydintämisprosessi kiihtyy eksponentiaalisesti.
Mitä eroa on homogeenisella ja heterogeenisellä ytimellä?
Homogeeninen ydintyminen on ytimien muodostumisprosessia, joka tapahtuu poispäin järjestelmän pinnasta. Se ei sisällä mitään nukleaatiokohtaa, ja se on myös hidasta. Siksi tämä muoto on vähemmän yleinen. Lisäksi pinta-ala, joka myötävaikuttaa ytimen kasvuun, on korkea homogeenisessa nukleaatiossa. Heterogeeninen nukleaatio puolestaan on ytimien muodostumisprosessi, joka tapahtuu järjestelmän pinnalla. Se sisältää nukleaatiokohtia, ja se on myös nopea. Se on siis yleisin nukleaatiomuoto. Lisäksi pinta-ala, joka myötävaikuttaa ytimen kasvuun, on pieni heterogeenisessä ytimessä. Seuraava infografiikka esittelee homogeenisen ja heterogeenisen ytimien välisen eron taulukkomuodossa.
Yhteenveto – Homogeeninen vs heterogeeninen nukleaatio
Homogeeninen ja heterogeeninen nukleaatio ovat kaksi pääasiallista ytimien muodostusta. Ero homogeenisen ja heterogeenisen ytimen välillä on se, että homogeeninen ytimtyminen tapahtuu poispäin järjestelmän pinnasta, kun taas heterogeeninen ytimtyminen tapahtuu järjestelmän pinnalla.
