Kľúčový rozdiel medzi nukleáciou a rastom častíc je v tom, že nukleácia je tvorba novej štruktúry, zatiaľ čo rast častíc je proces zväčšovania veľkosti už existujúcej štruktúry.
Rast častíc má tri fázy: nukleáciu, koalescenčnú koaguláciu a aglomeráciu. Nukleácia je prvým krokom rastu častíc. Rast častíc často označujeme ako „rast kryštálov“. Preto je nukleácia prvým krokom tvorby kryštálov.
Čo je nukleácia?
Nukleácia je počiatočný proces tvorby kryštálu. Kryštály sa môžu tvoriť z roztokov, kvapalín alebo pár. Tu sa malý počet iónov, atómov a molekúl usporiada do rôznych vzorov, čím sa vytvorí miesto, kde sa môžu pripojiť ďalšie ióny a molekuly, aby sa kryštál zväčšil. Napríklad nukleácia nastáva, keď je cukor presýtený vodou, čo umožňuje molekulám cukru, aby sa spojili a vytvorili veľké kryštálové štruktúry.
Obrázok 1: Nukleácia
Existujú dva typy nukleačných procesov: homogénny proces a heterogénny proces. Heterogénny proces je bežnejší ako homogénny proces. Homogénny proces sa však stáva pravdepodobnejším, pokiaľ ide o presýtenie alebo podchladenie.
Čo je rast častíc?
Rast častíc alebo rast kryštálov je proces zväčšovania veľkosti už existujúcej kryštálovej štruktúry. Má tri stupne: nukleáciu, koalescentnú koaguláciu a aglomeráciu. Tu nukleácia iniciuje proces a potom sa ďalšie ióny a molekuly viažu na novovytvorenú kryštálovú štruktúru, aby sa zväčšila. Navyše rast kryštálov prebieha vo všetkých troch dimenziách.
Obrázok 2: Kryštálový rast v troch fázach
Navyše, ak molekuly alebo ióny spadnú do rôznych polôh, a nie do skutočnej polohy v opakujúcom sa vzore rastúceho kryštálu, môžu sa tvoriť kryštálové defekty. Zvyčajne sa tieto molekuly alebo ióny zachytávajú vo vnútri kryštálu v pevnej polohe; rast kryštálov je teda nezvratný.
Aký je rozdiel medzi nukleáciou a rastom častíc?
Nukleácia je počiatočný proces tvorby kryštálu, zatiaľ čo rast častíc alebo rast kryštálov je proces zväčšovania veľkosti už existujúcej kryštálovej štruktúry. Toto je kľúčový rozdiel medzi nukleáciou a rastom častíc. Navyše, zatiaľ čo nukleácia je iniciačný proces, rast častíc je propagáciou tohto iniciovaného procesu.
Príklady nukleácie a rastu častíc zahŕňajú homogénnu nukleáciu diamantu v plynnej fáze a tvorbu kryštálov cukru, keď je cukor presýtený vodou.
Informačná grafika nižšie sumarizuje rozdiel medzi nukleáciou a rastom častíc.
Zhrnutie – Nukleácia verzus rast častíc
Stručne povedané, nukleácia je prvým krokom rastu častíc. Kľúčový rozdiel medzi nukleáciou a rastom častíc je v tom, že nukleácia je vytvorenie novej štruktúry, zatiaľ čo rast častíc je proces, pri ktorom sa už existujúca štruktúra zväčšuje.
