La diferència clau entre la nucleació homogènia i la heterogènia és que la nucleació homogènia es produeix lluny de la superfície del sistema, mentre que la nucleació heterogènia es produeix a la superfície del sistema.
La nucleació és el pas inicial del procés de formació d'una nova fase termodinàmica o una nova estructura mitjançant l'autoorganització. N'hi ha de dos tipus; són nucleació homogènia i nucleació heterogènia. Es diferencien entre si segons la ubicació on es forma el nucli. Un lloc de nucleació és una interfície líquid-vapor a la qual es forma un nucli. Per tant, les partícules de suspensió, les bombolles o la superfície d'un sistema poden actuar com a lloc de nucleació. La nucleació heterogènia es produeix als llocs de nucleació mentre que la nucleació homogènia es produeix lluny d'un lloc de nucleació.
Què és la nucleació homogènia?
La nucleació homogènia és el procés de nucleació que té lloc lluny de la superfície del sistema (en el qual es produeix la nucleació). És un procés més lent que la nucleació de tipus heterogeni. Per tant, això és menys comú.
Normalment, la nucleació s'alenteix de manera exponencial amb la barrera d'energia lliure. A més, aquesta barrera energètica prové de la penalització d'energia lliure de formar la superfície del nucli en creixement. A més, en la nucleació homogènia, com que aquest procés es produeix lluny de la superfície, el nucli s'assembla a una esfera que té una superfície de 4Πr2. I el creixement del nucli es produeix al voltant de l'esfera.
Què és la nucleació heterogènia?
La nucleació heterogènia és el procés de nucleació que té lloc a la superfície del sistema (en el qual es produeix la nucleació). És més ràpid que la nucleació de tipus homogeni. A més, aquest tipus de nucleació es produeix als llocs de nucleació; una interfície entre líquid i vapor. Les partícules en suspensió, les bombolles, la superfície del sistema poden actuar com a lloc de nucleació. A diferència dels tipus homogenis de nucleació, aquest tipus es produeix fàcilment.
Figura 01: diferències en la superfície a la superfície i lluny de la superfície.
En la nucleació heterogènia, com que es produeix a la superfície, la barrera d'energia lliure per a la nucleació és baixa. És perquè, a la superfície (interfície), l'àrea superficial del nucli que està en contacte amb el fluid circumdant és menor (menys que l'àrea d'una esfera en nucleació homogènia). Per tant, això redueix la barrera d'energia lliure i, per tant, el procés de nucleació s'accelera de manera exponencial.
Quina diferència hi ha entre la nucleació homogènia i la heterogènia?
La nucleació homogènia és el procés de nucleació que té lloc lluny de la superfície del sistema. No implica cap lloc de nucleació, i també és lent. Per tant, aquesta forma és menys comuna. A més, la superfície que contribueix al creixement del nucli és alta en nucleació homogènia. La nucleació heterogènia, en canvi, és el procés de nucleació que té lloc a la superfície del sistema. Implica llocs de nucleació, i també és ràpid. Per tant, és la forma més comuna de nucleació. A més, la superfície que contribueix al creixement del nucli és baixa en nucleació heterogènia. La següent infografia presenta la diferència entre nucleació homogènia i heterogènia en forma tabular.
Resum: nucleació homogènia vs heterogènia
La nucleació homogènia i heterogènia són les dues formes principals de nucleació. La diferència entre la nucleació homogènia i la heterogènia és que la nucleació homogènia es produeix lluny de la superfície del sistema, mentre que la nucleació heterogènia es produeix a la superfície del sistema.
