Het belangrijkste verschil tussen kiemvorming en deeltjesgroei is dat kiemvorming de vorming van een nieuwe structuur is, terwijl deeltjesgroei het proces is van het vergroten van de omvang van een reeds bestaande structuur.
De deeltjesgroei kent drie fasen: kiemvorming, coalescentiecoagulatie en agglomeratie. Nucleatie is de eerste stap van deeltjesgroei. We verwijzen vaak naar deeltjesgroei als "kristalgroei". Daarom is nucleatie de eerste stap van kristalvorming.
Wat is kiemvorming?
Nucleatie is het eerste proces van de vorming van een kristal. De kristallen kunnen ontstaan uit oplossingen, vloeistoffen of uit damp. Hier wordt een klein aantal ionen, atomen en moleculen gerangschikt in verschillende patronen, waardoor een plaats wordt gevormd waar extra ionen en moleculen zich aan kunnen hechten om het kristal groter te maken. Nucleatie vindt bijvoorbeeld plaats wanneer suiker oververzadigd is in water, waardoor suikermoleculen aan elkaar kunnen kleven en grote kristalstructuren vormen.
Figuur 1: Nucleatie
Er zijn twee soorten kiemvormingsprocessen: homogeen proces en heterogeen proces. Het heterogene proces komt vaker voor dan het homogene proces. Het homogene proces wordt echter waarschijnlijker als het gaat om oververzadiging of onderkoeling.
Wat is deeltjesgroei?
Deeltjesgroei of kristalgroei is het proces waarbij de grootte van een reeds bestaande kristalstructuur wordt vergroot. Het heeft drie fasen: kiemvorming, coalescentiecoagulatie en agglomeratie. Hier initieert nucleatie het proces en vervolgens binden extra ionen en moleculen zich aan de nieuw gevormde kristalstructuur om deze groter te laten groeien. Bovendien vindt kristalgroei in alle drie de dimensies plaats.
Figuur 2: Kristalgroei in drie fasen
Bovendien, als de moleculen of ionen op verschillende posities vallen in plaats van op de werkelijke positie in het zich herhalende patroon van het groeiende kristal, kunnen zich kristaldefecten vormen. Gewoonlijk vallen deze moleculen of ionen op een vaste plaats in het kristal; kristalgroei is dus onomkeerbaar.
Wat is het verschil tussen kiemvorming en deeltjesgroei?
Kernvorming is het initiële proces van de vorming van een kristal, terwijl deeltjesgroei of kristalgroei het proces is van het vergroten van de grootte van een reeds bestaande kristalstructuur. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen nucleatie en deeltjesgroei. Bovendien, terwijl kiemvorming een initiatieproces is, is deeltjesgroei de voortplanting van dit geïnitieerde proces.
Voorbeelden voor kiemvorming en deeltjesgroei omvatten respectievelijk homogene kiemvorming van diamant in de gasfase en vorming van suikerkristallen wanneer suiker oververzadigd is in water.
Hieronder vat de infographic het verschil samen tussen kiemvorming en deeltjesgroei.
Samenvatting – Nucleatie versus deeltjesgroei
Kortom, kiemvorming is de eerste stap van deeltjesgroei. Het belangrijkste verschil tussen kiemvorming en deeltjesgroei is dat kiemvorming de vorming van een nieuwe structuur is, terwijl deeltjesgroei het proces is waarbij een reeds bestaande structuur groot wordt.
