均勻形核與非均勻成核的關鍵區別在於,均勻成核發生在遠離系統表面的地方,而非均勻成核發生在系統表面。
成核是通過自組織形成新的熱力學相或新結構的初始步驟。它有兩種類型:均勻成核和非均勻成核。根據原子核形成的位置,它們彼此不同。成核點是形成核的液-汽界面。因此,懸浮顆粒、氣泡或系統表面可以作為成核點。異相成核發生在成核位置,而均勻成核發生在遠離成核位置。
目錄
1. 概述和主要區別
2. 什麼是均勻成核
3. 什麼是異相成核
4. 並列比較-以表格形式表示的均勻成核與非均勻成核
5. 摘要
什麼是均勻形核(homogeneous nucleation)?
均勻成核是在遠離系統表面(其中發生成核)的成核過程。這是一個比非均勻型成核慢的過程。因此,這種情況不太常見。
通常,隨著自由能壘的增加,成核速度呈指數級減慢。此外,這種能量屏障來自形成生長核表面的自由能懲罰。此外,在均勻形核過程中,由於這個過程發生在遠離表面的地方,因此原子核類似於一個表面積為4∏r2的球體。原子核的生長髮生在球體周圍。
什麼是異相成核(heterogeneous nucleation)?
異相成核是發生在系統表面的成核過程(在該過程中發生了成核)。它比均勻型成核快。此外,這種形核發生在成核點;液體和蒸汽之間的界面。懸浮顆粒、氣泡、系統表面可作為成核部位。與均勻形核不同,這種類型很容易發生。
在非均相成核中,由於它發生在表面,成核的自由能壘較低。這是因為,在表面(界面),與周圍流體接觸的原子核的表面積較小(小於均勻形核中球體的面積)。因此,這降低了自由能壘,從而使成核過程呈指數級加速。
同種類的(homogeneous)和異相成核(heterogeneous nucleation)的區別
均勻成核是遠離系統表面的成核過程。它不涉及任何成核位點,而且速度也很慢。因此這種形式不太常見。此外,在均勻形核條件下,有助於原子核生長的表面積較大。另一方面,異相成核是發生在系統表面的成核過程。它涉及成核位點,而且速度也很快。因此,它是最常見的形核形式。此外,在非均勻形核中,有助於原子核生長的表面積較小。以下信息圖以表格形式展示了均勻形核和非均勻形核之間的區別。
總結 - 同種類的(homogeneous) vs. 異相成核(heterogeneous nucleation)
均勻形核和非均勻成核是兩種主要的形核形式。均勻形核與非均勻成核的區別在於,均勻成核發生在遠離系統表面的地方,而非均勻成核發生在系統表面。
引用
1“成核”,維基百科,維基媒體基金會,2018年7月3日。這裡有2個。Reguera研究小組〉,成核簡介。此處提供
2Reguera研究小組〉,成核簡介。