Põhiline erinevus tuuma moodustumise ja osakeste kasvu vahel on see, et tuuma moodustumine on uue struktuuri moodustumine, samas kui osakeste kasv on protsess, mille käigus suurendatakse juba olemasoleva struktuuri suurust.
Osakeste kasvul on kolm etappi: tuuma moodustumine, koalestseeruv koagulatsioon ja aglomeratsioon. Tuuma moodustumine on osakeste kasvu esimene samm. Osakeste kasvu nimetatakse sageli "kristallikasvuks". Seega on tuuma moodustumine kristallide moodustumise esimene samm.
Mis on nukleatsioon?
Tuuma moodustumine on kristalli moodustumise esialgne protsess. Kristallid võivad moodustuda lahustest, vedelikest või aurudest. Siin on väike arv ioone, aatomeid ja molekule paigutatud erinevatele mustritele, moodustades koha, kuhu võivad kristalli suuremaks muutmiseks kinnituda täiendavad ioonid ja molekulid. Näiteks tekib tuuma moodustumine, kui suhkur on vees üleküllastunud, võimaldades suhkrumolekulidel kokku kleepuda ja moodustada suuri kristallstruktuure.
Joonis 1: Tuumastumine
Tuuma moodustumise protsesse on kahte tüüpi: homogeenne protsess ja heterogeenne protsess. Heterogeenne protsess on tavalisem kui homogeenne. Homogeenne protsess muutub aga tõenäolisemaks, kui tegemist on üleküllastumise või ülejahutusega.
Mis on osakeste kasv?
Osakeste või kristallide kasv on protsess, mille käigus suurendatakse juba olemasoleva kristallstruktuuri suurust. Sellel on kolm etappi: tuuma moodustumine, koalestseeruv koagulatsioon ja aglomeratsioon. Siin käivitab tuuma moodustumine protsessi ning seejärel seostuvad äsja moodustunud kristallstruktuuriga täiendavad ioonid ja molekulid, et seda suuremaks kasvatada. Lisaks toimub kristallide kasv kõigis kolmes mõõtmes.
Joonis 2: Kristallide kasv kolmes etapis
Lisaks, kui molekulid või ioonid asetsevad kasvavate kristallide korduvas mustris erinevas asendis, mitte tegelikus asendis, võivad tekkida kristallidefektid. Tavaliselt jäävad need molekulid või ioonid kristalli sisse kindlasse asendisse; seega on kristallide kasv pöördumatu.
Mis vahe on tuumastumisel ja osakeste kasvul?
Tuuma moodustumine on kristalli moodustumise esialgne protsess, samas kui osakeste kasv või kristallide kasv on protsess, mis suurendab olemasoleva kristallstruktuuri suurust. Niisiis, see on peamine erinevus tuuma moodustumise ja osakeste kasvu vahel. Veelgi enam, kuigi tuuma moodustumine on initsiatsiooniprotsess, on osakeste kasv selle algatatud protsessi levik.
Näited tuuma moodustumise ja osakeste kasvu kohta hõlmavad vastav alt teemandi homogeenset tuuma moodustumist gaasifaasis ja suhkrukristallide moodustumist, kui suhkur on vees üleküllastunud.
Allpool infograafikat võetakse kokku tuuma moodustumise ja osakeste kasvu erinevused.
Kokkuvõte – tuumastumine vs osakeste kasv
Lühid alt öeldes on tuuma moodustumine osakeste kasvu esimene samm. Peamine erinevus tuuma moodustumise ja osakeste kasvu vahel on see, et tuumastumine on uue struktuuri moodustumine, samas kui osakeste kasv on protsess, mille käigus juba olemasolev struktuur muutub suureks.
