Разница между нуклеацией и ростом частиц

ключевое отличие между зародышеобразованием и ростом частиц является то, что зарождение - это формирование новой структуры, тогда как рост частиц - это процесс увеличения размера ранее существовавшей структуры.

Рост частиц имеет три стадии: зародышеобразование, коалесцентная коагуляция и агломерация. Нуклеация является первым шагом роста частиц. Мы часто называем рост частиц «ростом кристаллов». Следовательно, нуклеация является первым этапом образования кристаллов.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое нуклеация 
3. Что такое рост частиц
4. Сравнение бок о бок - нуклеация против роста частиц в табличной форме
5. Резюме

Что такое нуклеация?

Нуклеация - это начальный процесс образования кристалла. Кристаллы могут образовываться из растворов, жидкостей или паров. Здесь небольшое количество ионов, атомов и молекул расположены по разным схемам, образуя место, где могут присоединяться дополнительные ионы и молекулы для увеличения кристалла. Например, зародышеобразование происходит, когда сахар перенасыщен в воде, что позволяет молекулам сахара слипаться и образовывать большие кристаллические структуры..

Рисунок 1: Нуклеация

Существует два типа процессов зарождения: гомогенный процесс и гетерогенный процесс. Гетерогенный процесс встречается чаще, чем гомогенный процесс. Однако гомогенный процесс становится более вероятным, когда речь идет о перенасыщении или переохлаждении..

Что такое рост частиц?

Рост частиц или рост кристаллов - это процесс увеличения размера уже существующей кристаллической структуры. Он имеет три стадии: нуклеация, коалесцентная коагуляция и агломерация. Здесь зародышеобразование инициирует процесс, и затем дополнительные ионы и молекулы связываются с недавно сформированной кристаллической структурой, чтобы увеличить ее. Кроме того, рост кристаллов происходит во всех трех измерениях.

Рисунок 2: Рост кристаллов в три этапа

Кроме того, если молекулы или ионы попадают в разные положения, а не в реальное положение на повторяющейся картине растущего кристалла, могут образовываться кристаллические дефекты. Обычно эти молекулы или ионы попадают внутрь кристалла в фиксированном положении; таким образом, рост кристаллов необратим.

В чем разница между зародышеобразованием и ростом частиц?

Нуклеация - это начальный процесс образования кристалла, в то время как рост частиц или рост кристаллов - это процесс увеличения размера уже существующей кристаллической структуры. Таким образом, это ключевое различие между зародышеобразованием и ростом частиц. Более того, хотя нуклеация является процессом инициации, рост частиц является распространением этого инициированного процесса..

Примеры зародышеобразования и роста частиц включают гомогенное зародышеобразование алмаза в газовой фазе и образование кристаллов сахара, когда сахар перенасыщен в воде, соответственно.

Ниже инфографика суммирует разницу между зародышеобразованием и ростом частиц.

Резюме - Нуклеация против роста частиц

Короче говоря, нуклеация является первым шагом роста частиц. Ключевое различие между зародышеобразованием и ростом частиц состоит в том, что зародышеобразование - это образование новой структуры, тогда как рост частиц - это процесс существующей структуры, которая становится большой..

Ссылка:

1. Huimin Liu, David S. Dandy, Алмазное химическое осаждение из паров, 1995
2. «Нуклеация». Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 3 февраля 2014 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Рок-конфеты-крупный план» Эван-Амос - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
2. «Процесс кристаллизации-200px» Краусса - собственная работа (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia