Ключевое различие между зародышеобразованием и ростом частиц заключается в том, что зародышеобразование - это формирование новой структуры, тогда как рост частиц - это процесс увеличения размера уже существующей структуры.
Рост частиц состоит из трех стадий: зародышеобразования, коалесцентной коагуляции и агломерации. Нуклеация является первым этапом роста частиц. Мы часто называем рост частиц «ростом кристаллов». Следовательно, зародышеобразование является первым этапом формирования кристаллов.
Что такое Нуклеация?
Зародышеобразование – начальный процесс образования кристалла. Кристаллы могут образовываться из растворов, жидкостей или паров. Здесь небольшое количество ионов, атомов и молекул располагаются по разным схемам, образуя участок, к которому могут присоединяться дополнительные ионы и молекулы, чтобы увеличить размер кристалла. Например, зародышеобразование происходит, когда сахар перенасыщен водой, что позволяет молекулам сахара слипаться и образовывать большие кристаллические структуры.
Рисунок 1: Нуклеация
Существуют два типа процессов нуклеации: гомогенный процесс и гетерогенный процесс. Гетерогенный процесс встречается чаще, чем гомогенный. Однако гомогенный процесс становится более вероятным, когда речь идет о пересыщении или переохлаждении.
Что такое рост частиц?
Рост частиц или рост кристаллов - это процесс увеличения размера уже существующей кристаллической структуры. Он состоит из трех стадий: зародышеобразования, коалесцентной коагуляции и агломерации. Здесь процесс инициируется зародышеобразованием, а затем дополнительные ионы и молекулы связываются с вновь образованной кристаллической структурой, увеличивая ее. Более того, рост кристаллов происходит во всех трех измерениях.
Рисунок 2: Рост кристалла в три стадии
Кроме того, если молекулы или ионы попадают в разные положения, а не в реальное положение в повторяющемся узоре растущего кристалла, могут образоваться кристаллические дефекты. Обычно эти молекулы или ионы захватываются внутри кристалла в фиксированном положении; таким образом, рост кристаллов необратим.
В чем разница между нуклеацией и ростом частиц?
Зарождение - это начальный процесс образования кристалла, в то время как рост частиц или рост кристалла - это процесс увеличения размера уже существующей кристаллической структуры. Итак, в этом ключевое различие между зародышеобразованием и ростом частиц. Более того, в то время как зарождение является процессом инициации, рост частиц является распространением этого инициированного процесса.
Примеры зарождения и роста частиц включают гомогенное зародышеобразование алмаза в газовой фазе и образование кристаллов сахара при перенасыщении сахара водой соответственно.
Ниже на инфографике показана разница между зародышеобразованием и ростом частиц.
Резюме – Нуклеация и рост частиц
Короче говоря, зародышеобразование - это первый этап роста частиц. Ключевое различие между зародышеобразованием и ростом частиц заключается в том, что зародышеобразование - это формирование новой структуры, тогда как рост частиц - это процесс увеличения уже существующей структуры.
