La differenza fondamentale tra nucleazione omogenea ed eterogenea è che la nucleazione omogenea avviene lontano dalla superficie del sistema mentre la nucleazione eterogenea avviene sulla superficie del sistema.
La nucleazione è la fase iniziale del processo di formazione di una nuova fase termodinamica o di una nuova struttura attraverso l'auto-organizzazione. Ci sono due tipi di esso; sono nucleazione omogenea e nucleazione eterogenea. Differiscono tra loro in base alla posizione in cui si forma il nucleo. Un sito di nucleazione è un'interfaccia liquido-vapore in cui si forma un nucleo. Pertanto, le particelle di sospensione, le bolle o la superficie di un sistema possono fungere da sito di nucleazione. La nucleazione eterogenea si verifica nei siti di nucleazione mentre la nucleazione omogenea avviene lontano da un sito di nucleazione.
Cos'è la nucleazione omogenea?
La nucleazione omogenea è il processo di nucleazione che avviene lontano dalla superficie del sistema (in cui avviene la nucleazione). È un processo più lento rispetto alla nucleazione di tipo eterogeneo. Pertanto, questo è meno comune.
Di solito, la nucleazione rallenta esponenzialmente con la barriera di energia libera. Inoltre, questa barriera energetica deriva dalla penalità di energia libera di formare la superficie del nucleo in crescita. Inoltre, nella nucleazione omogenea, poiché questo processo avviene lontano dalla superficie, il nucleo assomiglia ad una sfera che ha una superficie di 4Πr2. E la crescita del nucleo avviene intorno alla sfera.
Cos'è la nucleazione eterogenea?
La nucleazione eterogenea è il processo di nucleazione che avviene sulla superficie del sistema (in cui avviene la nucleazione). È più veloce della nucleazione di tipo omogeneo. Inoltre, questo tipo di nucleazione si verifica nei siti di nucleazione; un'interfaccia tra liquido e vapore. Particelle sospese, bolle, la superficie del sistema possono fungere da sito di nucleazione. A differenza dei tipi omogenei di nucleazione, questo tipo si verifica facilmente.
Figura 01: Differenze nell'area superficiale in superficie e lontano dalla superficie.
Nella nucleazione eterogenea, poiché avviene in superficie, la barriera di energia libera per la nucleazione è bassa. È perché, alla superficie (interfaccia), l'area della superficie del nucleo che è in contatto con il fluido circostante è inferiore (inferiore all'area di una sfera in nucleazione omogenea). Quindi, questo riduce la barriera di energia libera e quindi il processo di nucleazione accelera in modo esponenziale.
Qual è la differenza tra nucleazione omogenea ed eterogenea?
La nucleazione omogenea è il processo di nucleazione che avviene lontano dalla superficie del sistema. Non coinvolge alcun sito di nucleazione ed è anche lento. Pertanto questa forma è meno comune. Inoltre, la superficie che contribuisce alla crescita del nucleo è ad alta nucleazione omogenea. La nucleazione eterogenea, invece, è il processo di nucleazione che avviene sulla superficie del sistema. Coinvolge siti di nucleazione ed è anche veloce. È quindi la forma più comune di nucleazione. Inoltre, la superficie che contribuisce alla crescita del nucleo è a bassa nucleazione eterogenea. La seguente infografica presenta la differenza tra nucleazione omogenea ed eterogenea in forma tabellare.
Riepilogo – Nucleazione omogenea vs eterogenea
La nucleazione omogenea ed eterogenea sono le due principali forme di nucleazione. La differenza tra nucleazione omogenea ed eterogenea è che la nucleazione omogenea avviene lontano dalla superficie del sistema mentre la nucleazione eterogenea si verifica sulla superficie del sistema.
