Homogeense ja heterogeense tuuma moodustumise peamine erinevus seisneb selles, et homogeenne tuuma moodustumine toimub süsteemi pinnast eemal, samas kui heterogeenne tuuma moodustumine toimub süsteemi pinnal.
Tuuma moodustumine on uue termodünaamilise faasi või iseorganiseeruva struktuuri moodustamise protsessi esimene samm. Seda on kahte tüüpi; need on homogeensed tuumad ja heterogeensed tuumad. Need erinevad üksteisest vastav alt tuuma moodustumise asukohale. Tuumakoht on vedeliku-auru liides, kus moodustub tuum. Seetõttu võivad suspensiooni osakesed, mullid või süsteemi pind toimida tuuma tekkekohana. Heterogeenne tuuma moodustumine toimub tuuma tekkekohtades, samas kui homogeenne tuuma moodustumine toimub tuuma tekkekohast eemal.
Mis on homogeenne tuumastumine?
Homogeenne tuumastumine on tuuma moodustumise protsess, mis toimub süsteemi pinnast eemal (milles toimub tuumastumine). See on aeglasem protsess kui heterogeense tüüpi tuuma moodustumine. Seetõttu on see vähem levinud.
Tavaliselt aeglustub tuuma moodustumine vaba energia barjääriga eksponentsiaalselt. Lisaks tuleneb see energiabarjäär kasvava tuuma pinna moodustamise vabast energiast. Veelgi enam, kuna see protsess toimub pinnast eemal, siis homogeenses tuumas sarnaneb tuum sfääriga, mille pindala on 4Πr2. Ja tuum kasvab sfääri ümber.
Mis on heterogeenne tuumastumine?
Heterogeenne tuumastumine on tuuma moodustumise protsess, mis toimub süsteemi pinnal (milles toimub tuumastumine). See on kiirem kui homogeense tüüpi tuuma moodustumine. Lisaks toimub seda tüüpi tuumastumine tuumade moodustumise kohtades; liides vedeliku ja auru vahel. Suspendeerunud osakesed, mullid, süsteemi pind võivad toimida tuuma tekkekohana. Erinev alt homogeensetest nukleatsioonitüüpidest tekib see tüüp kergesti.
Joonis 01: Pindala erinevused pinnal ja pinnast eemal.
Hetterogeense tuumastumise korral, kuna see toimub pinnal, on tuuma moodustumise vaba energiabarjäär madal. Selle põhjuseks on asjaolu, et pinnal (liideses) on ümbritseva vedelikuga kokkupuutes oleva tuuma pindala väiksem (vähem kui homogeense tuumaga kera pindala). Seega vähendab see vaba energia barjääri ja seega kiireneb tuuma moodustumise protsess eksponentsiaalselt.
Mis vahe on homogeensel ja heterogeensel nukleatsioonil?
Homogeenne tuumastumine on tuuma moodustumise protsess, mis toimub süsteemi pinnast eemal. See ei hõlma tuuma moodustumise kohta ja see on samuti aeglane. Seetõttu on see vorm vähem levinud. Veelgi enam, tuuma kasvule kaasaaitav pindala on kõrge homogeense tuumaga. Heterogeenne tuumastumine on seevastu tuuma moodustumise protsess, mis toimub süsteemi pinnal. See hõlmab tuuma moodustumise kohti ja see on samuti kiire. Seega on see kõige levinum tuuma moodustumise vorm. Veelgi enam, tuuma kasvule kaasaaitav pindala on heterogeenses tuumas madal. Järgmine infograafik näitab tabeli kujul erinevust homogeense ja heterogeense tuumade vahel.
Kokkuvõte – homogeenne vs heterogeenne tuum
Homogeenne ja heterogeenne tuumastumine on tuuma moodustumise kaks peamist vormi. Homogeense ja heterogeense tuuma moodustumise erinevus seisneb selles, et homogeenne tuuma moodustumine toimub süsteemi pinnast eemal, samas kui heterogeenne tuuma moodustumine toimub süsteemi pinnal.
