A gócképződés és a részecskenövekedés közötti fő különbség az, hogy a gócképződés egy új struktúra kialakulása, míg a részecskenövekedés egy már meglévő struktúra méretének növelésének folyamata.
A részecskék növekedésének három szakasza van: magképződés, koaleszcens koaguláció és agglomeráció. A nukleáció a részecskék növekedésének első lépése. A részecskenövekedést gyakran „kristálynövekedésnek” nevezzük. Ezért a nukleáció a kristályképződés első lépése.
Mi az a nukleáció?
A nukleáció a kristályképződés kezdeti folyamata. A kristályok oldatokból, folyadékokból vagy gőzökből keletkezhetnek. Itt kis számú ion, atom és molekula különböző mintákba rendeződik, olyan helyet képezve, ahol további ionok és molekulák kapcsolódhatnak, hogy a kristály nagyobb legyen. Például gócképződés akkor következik be, amikor a cukor túltelített a vízben, ami lehetővé teszi a cukormolekulák összetapadását és nagy kristályszerkezetek kialakítását.
1. ábra: Nukleáció
Kétféle gócképző folyamat létezik: homogén folyamat és heterogén folyamat. A heterogén folyamat gyakoribb, mint a homogén folyamat. A homogén folyamat azonban valószínűbbé válik, ha túltelítésről vagy túlhűtésről van szó.
Mi az a részecskenövekedés?
A részecskenövekedés vagy a kristálynövekedés egy már meglévő kristályszerkezet méretének növelésének folyamata. Három szakasza van: magképződés, koaleszcens koaguláció és agglomeráció. Itt a nukleáció beindítja a folyamatot, majd további ionok és molekulák kötődnek az újonnan kialakult kristályszerkezethez, hogy az nagyobb legyen. Ráadásul a kristálynövekedés mindhárom dimenzióban megtörténik.
2. ábra: Kristálynövekedés három szakaszban
Továbbá, ha a molekulák vagy ionok a növekvő kristály ismétlődő mintájában a valós helyzet helyett más pozícióba esnek, kristályhibák keletkezhetnek. Általában ezek a molekulák vagy ionok rögzített helyzetben csapdába esnek a kristály belsejében; így a kristálynövekedés visszafordíthatatlan.
Mi a különbség a nukleáció és a részecskenövekedés között?
A gócképződés a kristályképződés kezdeti folyamata, míg a részecskenövekedés vagy a kristálynövekedés a már meglévő kristályszerkezet méretének növelésének folyamata. Tehát ez a legfontosabb különbség a nukleáció és a részecskenövekedés között. Sőt, míg a magképződés egy beindítási folyamat, a részecskenövekedés ennek a beindított folyamatnak a továbbterjedése.
A magképződésre és a részecskenövekedésre példa a gyémánt homogén gócképződése a gázfázisban, illetve cukorkristályok képződése, amikor a cukor túltelített a vízben.
Az alábbi infografika összefoglalja a gócképződés és a részecskenövekedés közötti különbséget.
Összefoglaló – Nukleáció vs részecskenövekedés
Röviden, a nukleáció a részecskék növekedésének első lépése. A gócképződés és a részecskenövekedés közötti kulcsfontosságú különbség az, hogy a gócképződés egy új struktúra kialakulása, míg a részecskenövekedés egy már meglévő struktúra nagy méretűvé válásának folyamata.
