Het belangrijkste verschil tussen homogene en heterogene kiemvorming is dat de homogene kiemvorming buiten het oppervlak van het systeem plaatsvindt, terwijl de heterogene kiemvorming aan het oppervlak van het systeem plaatsvindt.
Nucleatie is de eerste stap van het proces van het vormen van een nieuwe thermodynamische fase of een nieuwe structuur via zelforganisatie. Er zijn twee soorten; ze zijn homogene kiemvorming en heterogene kiemvorming. Ze verschillen van elkaar afhankelijk van de locatie waar de kern zich vormt. Een nucleatieplaats is een vloeistof-dampgrensvlak waarop een kern wordt gevormd. Daarom kunnen suspensiedeeltjes, bellen of het oppervlak van een systeem fungeren als een nucleatieplaats. De heterogene nucleatie vindt plaats op nucleatieplaatsen, terwijl homogene nucleatie plaatsvindt weg van een nucleatieplaats.
Wat is homogene nucleatie?
Homogene kiemvorming is het proces van kiemvorming dat plaatsvindt buiten het oppervlak van het systeem (waarin de kiemvorming plaatsvindt). Het is een langzamer proces dan nucleatie van het heterogene type. Daarom komt dit minder vaak voor.
Meestal vertraagt de kiemvorming exponentieel met de vrije-energiebarrière. Verder komt deze energiebarrière voort uit de vrije energiestraf van het vormen van het oppervlak van de groeiende kern. Bovendien, in de homogene kiemvorming, aangezien dit proces buiten het oppervlak plaatsvindt, lijkt de kern op een bol met een oppervlak van 4Πr2. En de groei van de kern vindt plaats rond de bol.
Wat is heterogene nucleatie?
Heterogene kiemvorming is het proces van kiemvorming dat plaatsvindt aan het oppervlak van het systeem (waarin de kiemvorming plaatsvindt). Het is sneller dan de kiemvorming van het homogene type. Verder vindt dit type kiemvorming plaats op kiemvormingsplaatsen; een grensvlak tussen vloeistof en damp. Zwevende deeltjes, bellen, het oppervlak van het systeem kan fungeren als een nucleatieplaats. In tegenstelling tot de homogene soorten kiemvorming, komt dit type gemakkelijk voor.
Figuur 01: Verschillen in oppervlakte aan het oppervlak en weg van het oppervlak.
Bij heterogene kiemvorming is de vrije-energiebarrière voor kiemvorming laag, aangezien het aan het oppervlak plaatsvindt. Het is omdat, aan het oppervlak (interface), het oppervlak van de kern dat in contact staat met de omringende vloeistof kleiner is (minder dan het gebied van een bol in homogene nucleatie). Dit vermindert dus de barrière voor vrije energie en dus versnelt het kiemvormingsproces exponentieel.
Wat is het verschil tussen homogene en heterogene kiemvorming?
Homogene kiemvorming is het proces van kiemvorming dat plaatsvindt buiten het oppervlak van het systeem. Het omvat geen enkele nucleatieplaats en het is ook traag. Daarom komt deze vorm minder vaak voor. Bovendien is het oppervlak dat bijdraagt aan de groei van de kern hoog in homogene nucleatie. Heterogene kiemvorming daarentegen is het proces van kiemvorming dat plaatsvindt aan de oppervlakte van het systeem. Het omvat nucleatieplaatsen en het is ook snel. Het is dus de meest voorkomende vorm van kiemvorming. Bovendien is het oppervlak dat bijdraagt aan de groei van de kern laag in heterogene nucleatie. De volgende infographic presenteert het verschil tussen homogene en heterogene kiemvorming in tabelvorm.
Samenvatting - Homogene versus heterogene kiemvorming
Homogene en heterogene kiemvorming zijn de twee belangrijkste vormen van kiemvorming. Het verschil tussen homogene en heterogene kiemvorming is dat homogene kiemvorming buiten het oppervlak van het systeem plaatsvindt, terwijl heterogene kiemvorming plaatsvindt aan het oppervlak van het systeem.
