Różnica między zarodkowaniem a wzrostem cząstek

The kluczowa różnica między nukleacją a wzrostem cząstek jest to zarodkowanie to tworzenie nowej struktury, podczas gdy wzrost cząstek to proces zwiększania wielkości wcześniej istniejącej struktury.

Wzrost cząstek ma trzy etapy: zarodkowanie, koagulacja koalescencyjna i aglomeracja. Zarodkowanie jest pierwszym krokiem wzrostu cząstek. Często nazywamy wzrost cząstek „wzrostem kryształów”. Stąd zarodkowanie jest pierwszym etapem tworzenia kryształów.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest zarodkowanie 
3. Co to jest wzrost cząstek
4. Porównanie obok siebie - zarodkowanie a wzrost cząstek w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest nukleacja?

Zarodkowanie jest początkowym procesem tworzenia kryształu. Kryształy mogą tworzyć się z roztworów, cieczy lub pary. Tutaj niewielka liczba jonów, atomów i cząsteczek układa się w różne wzory, tworząc miejsce, w którym dodatkowe jony i cząsteczki mogą się łączyć, aby powiększyć kryształ. Na przykład zarodkowanie zachodzi, gdy cukier jest przesycony w wodzie, umożliwiając cząsteczkom cukru sklejanie się i tworzenie dużych struktur krystalicznych.

Rycina 1: Zarodkowanie

Istnieją dwa rodzaje procesów zarodkowania: proces homogeniczny i proces heterogeniczny. Proces heterogeniczny jest bardziej powszechny niż proces homogeniczny. Jednak proces jednorodny staje się bardziej prawdopodobny, jeśli chodzi o przesycenie lub przechłodzenie.

Co to jest wzrost cząstek?

Wzrost cząstek lub wzrost kryształów to proces zwiększania wielkości wcześniej istniejącej struktury krystalicznej. Ma trzy etapy: zarodkowanie, koagulacja koalescencyjna i aglomeracja. Tutaj zarodkowanie inicjuje proces, a następnie dodatkowe jony i cząsteczki wiążą się z nowo utworzoną strukturą krystaliczną, aby zwiększyć ją. Ponadto wzrost kryształów występuje we wszystkich trzech wymiarach.

Ryc. 2: Wzrost kryształów w trzech etapach

Ponadto, jeśli cząsteczki lub jony opadają w różnych pozycjach zamiast rzeczywistej pozycji w powtarzającym się wzorze rosnącego kryształu, mogą powstawać defekty kryształu. Zwykle te cząsteczki lub jony pułapkują wewnątrz kryształu w ustalonej pozycji; dlatego wzrost kryształów jest nieodwracalny.

Jaka jest różnica między zarodkowaniem a wzrostem cząstek?

Zarodkowanie jest początkowym procesem tworzenia kryształu, podczas gdy wzrost cząstek lub wzrost kryształów jest procesem zwiększania wielkości wcześniej istniejącej struktury kryształu. Jest to więc kluczowa różnica między zarodkowaniem a wzrostem cząstek. Ponadto, podczas gdy zarodkowanie jest procesem inicjacji, wzrost cząstek jest propagacją tego zainicjowanego procesu.

Przykłady zarodkowania i wzrostu cząstek obejmują homogeniczne zarodkowanie diamentu w fazie gazowej i tworzenie kryształów cukru, gdy cukier jest odpowiednio przesycony w wodzie.

Poniższa infografika podsumowuje różnicę między zarodkowaniem a wzrostem cząstek.

Podsumowanie - zarodkowanie a wzrost cząstek

W skrócie, zarodkowanie jest pierwszym krokiem wzrostu cząstek. Kluczowa różnica między zarodkowaniem a wzrostem cząstek polega na tym, że zarodkowanie to tworzenie nowej struktury, podczas gdy wzrost cząstek jest procesem, w którym wcześniej istniejąca struktura staje się duża.

Odniesienie:

1. Huimin Liu, David S. Dandy, w Diamond Chemical Vapor Deposition, 1995
2. „Nukleacja”. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 3 lutego 2014 r., Dostępna tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Rock-Candy-Closeup” Autor: Evan-Amos - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
2. „Process-of-Crystallization-200px” Autor: Krauss - Praca własna (CC BY-SA 4.0) przez Commons Wikimedia