Różnica między zarodkowaniem homogenicznym i heterogenicznym

The kluczowa różnica między zarodkowaniem jednorodnym i niejednorodnym jest to, że zarodkowanie homogeniczne zachodzi z dala od powierzchni układu, natomiast zarodkowanie heterogeniczne zachodzi na powierzchni układu.

Zarodkowanie jest początkowym etapem procesu tworzenia nowej fazy termodynamicznej lub nowej struktury poprzez samoorganizację. Istnieją dwa rodzaje tego; są one zarodkami jednorodnymi i zarodkami heterogenicznymi. Różnią się one w zależności od lokalizacji, w której powstaje jądro. Miejsce nukleacji jest interfejsem ciecz-para, w którym tworzy się jądro. Dlatego cząstki zawiesiny, bąbelki lub powierzchnia układu mogą działać jako miejsce zarodkowania. Zarodkowanie heterogeniczne zachodzi w miejscach zarodkowania, podczas gdy zarodkowanie jednorodne zachodzi z dala od miejsca zarodkowania.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest zarodkowanie homogeniczne
3. Co to jest zarodkowanie heterogeniczne
4. Porównanie obok siebie - zarodkowanie jednorodne vs. heterogeniczne w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest zarodkowanie jednorodne?

Homogeniczne zarodkowanie to proces zarodkowania, który odbywa się z dala od powierzchni układu (w którym zachodzi zarodkowanie). Jest to proces wolniejszy niż zarodkowanie typu heterogenicznego. Dlatego jest to mniej powszechne.

Zazwyczaj zarodkowanie zwalnia wykładniczo wraz z barierą energii swobodnej. Co więcej, ta bariera energetyczna wynika z kary za swobodną energię tworzenia powierzchni rosnącego jądra. Co więcej, w jednorodnym zarodkowaniu, ponieważ proces ten zachodzi z dala od powierzchni, jądro przypomina kulę, która ma 4Πr²⁾ powierzchnia. A wzrost jądra występuje wokół kuli.

Co to jest zarodkowanie heterogeniczne?

Heterogeniczne zarodkowanie to proces zarodkowania, który zachodzi na powierzchni układu (w którym zachodzi zarodkowanie). Jest szybszy niż zarodkowanie typu jednorodnego. Ponadto ten rodzaj zarodkowania zachodzi w miejscach zarodkowania; interfejs między cieczą a parami. Zawieszone cząstki, bąbelki, powierzchnia układu może działać jako miejsce zarodkowania. W przeciwieństwie do jednorodnych rodzajów zarodkowania, ten typ występuje łatwo.

Ryc. 01: Różnice w polu powierzchni na powierzchni i z dala od powierzchni.

W zarodkowaniu heterogenicznym, ponieważ występuje na powierzchni, bariera dla energii swobodnej dla zarodkowania jest niska. Wynika to z tego, że na powierzchni (powierzchni styku) powierzchnia jądra mającego kontakt z otaczającym płynem jest mniejsza (mniejsza niż powierzchnia kuli w jednorodnym zarodkowaniu). W ten sposób zmniejsza to barierę dla energii swobodnej, a zatem proces zarodkowania przyspiesza wykładniczo.

Jaka jest różnica między zarodkowaniem homogenicznym i heterogenicznym?

Homogeniczne zarodkowanie jest procesem zarodkowania, który odbywa się z dala od powierzchni układu. Nie obejmuje żadnego miejsca zarodkowania i jest również powolny. Dlatego ta forma jest mniej powszechna. Co więcej, pole powierzchni, które przyczynia się do wzrostu jądra, ma wysoką jednorodną zarodkowanie. Z kolei heterogeniczne zarodkowanie jest procesem zarodkowania, który zachodzi na powierzchni układu. Obejmuje miejsca zarodkowania i jest również szybki. Jest to zatem najczęstsza forma zarodkowania. Ponadto pole powierzchni, które przyczynia się do wzrostu jądra, ma małe zarodkowanie heterogeniczne. Poniższa infografika przedstawia różnicę między zarodkowaniem jednorodnym i niejednorodnym w formie tabelarycznej.

Podsumowanie - Jednorodne zarodkowanie heterogeniczne

Homogeniczne i heterogeniczne zarodkowanie to dwie główne formy zarodkowania. Różnica między zarodkowaniem jednorodnym i niejednorodnym polega na tym, że zarodkowanie jednorodne zachodzi z dala od powierzchni układu, natomiast zarodkowanie niejednorodne zachodzi na powierzchni układu.

Odniesienie:

1. „Nukleacja”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3 lipca 2018 r. Dostępne tutaj  
2. Wedekind, styczeń. „Reguera Research Group”. Wprowadzenie do nukleacji. Dostępny tutaj 

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Napięcie powierzchniowe” Autor: MesserWoland - praca własna stworzona w Inkscape, (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia