Diferencia entre la nucleación homogénea y heterogénea

los diferencia clave entre nucleación homogénea y heterogénea es que la La nucleación homogénea ocurre lejos de la superficie del sistema mientras que la nucleación heterogénea ocurre en la superficie del sistema..

La nucleación es el paso inicial del proceso de formación de una nueva fase termodinámica o una nueva estructura a través de la autoorganización. Hay dos tipos de ello; Son nucleación homogénea y nucleación heterogénea. Se diferencian entre sí según la ubicación donde se forma el núcleo. Un sitio de nucleación es una interfaz líquido-vapor en la que se forma un núcleo. Por lo tanto, las partículas de suspensión, las burbujas o la superficie de un sistema pueden actuar como un sitio de nucleación. La nucleación heterogénea ocurre en los sitios de nucleación, mientras que la nucleación homogénea ocurre lejos de un sitio de nucleación..

CONTENIDO

1. Resumen y diferencia clave
2. ¿Qué es la nucleación homogénea?
3. ¿Qué es la nucleación heterogénea?
4. Comparación lado a lado - Nucleación homogénea versus heterogénea en forma tabular
5. Resumen

¿Qué es la nucleación homogénea??

La nucleación homogénea es el proceso de nucleación que tiene lugar lejos de la superficie del sistema (en el que se produce la nucleación). Es un proceso más lento que el tipo heterogéneo de nucleación. Por lo tanto, esto es menos común..

Por lo general, la nucleación se ralentiza exponencialmente con la barrera de energía libre. Además, esta barrera de energía proviene de la penalidad de la energía libre de formar la superficie del núcleo en crecimiento. Además, en la nucleación homogénea, dado que este proceso ocurre lejos de la superficie, el núcleo se asemeja a una esfera que tiene una 4Πr² área de superficie. Y el crecimiento del núcleo se produce alrededor de la esfera..

¿Qué es la nucleación heterogénea??

La nucleación heterogénea es el proceso de nucleación que tiene lugar en la superficie del sistema (en el que se produce la nucleación). Es más rápido que el tipo homogéneo de nucleación. Además, este tipo de nucleación se produce en los sitios de nucleación; Una interfaz entre líquido y vapor. Partículas suspendidas, burbujas, la superficie del sistema puede actuar como un sitio de nucleación. A diferencia de los tipos homogéneos de nucleación, este tipo se produce fácilmente.

Figura 01: Diferencias en el área de superficie en la superficie y lejos de la superficie.

En la nucleación heterogénea, como ocurre en la superficie, la barrera de energía libre para la nucleación es baja. Es porque, en la superficie (interfaz), el área de superficie del núcleo que está en contacto con el fluido circundante es menor (menos que el área de una esfera en la nucleación homogénea). Por lo tanto, esto reduce la barrera de energía libre y, por lo tanto, el proceso de nucleación se acelera exponencialmente..

¿Cuál es la diferencia entre una nucleación homogénea y heterogénea??

La nucleación homogénea es el proceso de nucleación que tiene lugar lejos de la superficie del sistema. No implica ningún sitio de nucleación, y también es lento. Por lo tanto esta forma es menos común. Además, el área superficial que contribuye al crecimiento del núcleo es alta en la nucleación homogénea. La nucleación heterogénea, por otro lado, es el proceso de nucleación que tiene lugar en la superficie del sistema. Involucra sitios de nucleación, y también es rápido. Es así la forma más común de nucleación. Además, el área superficial que contribuye al crecimiento del núcleo es baja en la nucleación heterogénea. La siguiente infografía presenta la diferencia entre la nucleación homogénea y heterogénea en forma tabular..

Resumen - Nucleación homogénea vs heterogénea

La nucleación homogénea y heterogénea son las dos formas principales de nucleación. La diferencia entre la nucleación homogénea y heterogénea es que la nucleación homogénea ocurre fuera de la superficie del sistema, mientras que la nucleación heterogénea ocurre en la superficie del sistema..

Referencia:

1. “Nucleación”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3 de julio de 2018.. Disponible aquí  
2. Wedekind, enero, "Reguera Research Group". Introducción a la Nucleación.. Disponible aquí 

Imagen de cortesía:

1. "Tensión superficial" Por MesserWoland - trabajo propio creado en Inkscape, (CC BY-SA 3.0) vía Commons Wikimedia