Kľúčový rozdiel medzi koalescenciou a Ostwaldovým dozrievaním je ten, že pri koalescencii sa malé hmoty spájajú a vytvárajú veľkú hmotu. Ale pri Ostwaldovom zrení sa malé častice rozpúšťajú v roztoku a znovu sa ukladajú, aby vytvorili veľké hmoty.
Koalescencia aj Ostwaldovo zrenie opisujú tvorbu veľkých hmôt z malých hmôt; napríklad tvorba veľkých kryštálov z malých častíc. Tieto malé hmoty sa navzájom spájajú kovalentným spôsobom, takže väzba medzi časticami je veľmi vysoká, čo vytvára stabilnú veľkú hmotnosť.
Čo je koalescencia?
Koalescencia je proces, pri ktorom sa niektoré malé hmoty navzájom spájajú a vytvárajú veľkú hmotu. Tieto malé hmoty môžu byť kvapôčky, bubliny, častice atď. Majú tendenciu sa po kontakte zlúčiť a vytvoriť jedinú kvapku alebo časticu alebo bublinu. Táto reakcia môže tiež prebiehať v širokej škále procesov, vrátane tvorby dažďových kvapiek a hviezd.
Obrázok 01: Spájanie – spojenie dvoch bublín na vytvorenie veľkej bubliny
Koalescencia je veľmi dôležitá pri tvorbe dažďa, pretože v oblakoch sú kvapky dažďa unášané vzostupnými a zostupnými prúdmi. Spôsobuje, že sa kvapky navzájom zrážajú. Preto sa tvoria veľké dažďové kvapky. Akonáhle sa tieto kvapôčky stanú príliš veľkými na to, aby ich oblak udržal, veľké kvapôčky začnú padať vo forme dažďa. Dôvodom kolízie kvapiek je ich rozdielna rýchlosť. Okrem toho koncentrácia kvapiek v oblakoch a turbulencie ovplyvňujú aj koalescenciu malých dažďových kvapiek.
Čo je to Ostwald Ripening?
Ostwaldovo zrenie je proces rozpúšťania a opätovného ukladania častíc. Preto popisuje zmenu nehomogénnych systémov s časom. Tento jav môžeme pozorovať v tuhých roztokoch alebo tekutých sóloch, teda emulziách voda-olej. Vedec Wilhelm Ostwald prvýkrát opísal tento proces rozpúšťania a opätovného ukladania, takže bol pomenovaný po ňom.
Obrázok 02: Ostwald zrenie v nanočasticiach
Hlavným dôvodom tohto procesu je, že veľké častice sú termodynamicky výhodnejšie ako malé častice. Z rovnakého dôvodu je tento proces dozrievania Ostwald spontánny proces. Príkladom tohto procesu je rekryštalizácia vody v zmrzline; veľké ľadové kryštály rastú v zmrzline z kombinácie malých ľadových kryštálikov. To vytvára hrubú textúru. Podobne môže tento proces prebiehať v emulzných systémoch. Molekuly tu majú tendenciu pohybovať sa z malých kvapôčok na veľké kvapôčky.
Aký je rozdiel medzi koalescenciou a dozrievaním Ostwald?
Koalescencia aj Ostwaldovo zrenie opisujú tvorbu veľkých hmôt z malých hmôt. Kľúčový rozdiel medzi koalescenciou a Ostwaldovým dozrievaním je v tom, že pri koalescencii sa malé hmoty spájajú a vytvárajú veľkú hmotu, zatiaľ čo pri Ostwaldovom dozrievaní sa malé častice rozpúšťajú v roztoku a znovu sa ukladajú, čím vytvárajú veľké hmoty.
Napríklad koalescencia spôsobuje zrážky spojením malých kvapiek vody navzájom, čím vznikajú veľké dažďové kvapky, zatiaľ čo Ostwaldovo zrenie spôsobuje rekryštalizáciu vody v zmrzline. V procese koalescencie je opísaná len tvorba veľkej hmoty, ale pri Ostwaldovom dozrievaní sa opisuje rozpúšťanie malých hmôt aj tvorba veľkých hmôt.
Infografika nižšie sumarizuje rozdiel medzi koalescenciou a dozrievaním Ostwaldu.
Zhrnutie – koalescencia vs Ostwald Ripening
Koalescencia aj Ostwaldovo zrenie opisujú tvorbu veľkých hmôt z malých hmôt. Kľúčový rozdiel medzi koalescenciou a Ostwaldovým dozrievaním je však v tom, že pri koalescencii sa malé hmoty spájajú a vytvárajú veľkú hmotu, zatiaľ čo pri Ostwaldovom dozrievaní sa malé častice rozpúšťajú v roztoku a znovu sa ukladajú, čím vytvárajú veľké hmoty.
