均匀形核与非均匀成核的关键区别在于,均匀成核发生在远离系统表面的地方,而非均匀成核发生在系统表面。
成核是通过自组织形成新的热力学相或新结构的初始步骤。它有两种类型:均匀成核和非均匀成核。根据原子核形成的位置,它们彼此不同。成核点是形成核的液-汽界面。因此,悬浮颗粒、气泡或系统表面可以作为成核点。异相成核发生在成核位置,而均匀成核发生在远离成核位置。
目录
1. 概述和主要区别
2. 什么是均匀成核
3. 什么是异相成核
4. 并列比较-以表格形式表示的均匀成核与非均匀成核
5. 摘要
什么是均匀形核(homogeneous nucleation)?
均匀成核是在远离系统表面(其中发生成核)的成核过程。这是一个比非均匀型成核慢的过程。因此,这种情况不太常见。
通常,随着自由能垒的增加,成核速度呈指数级减慢。此外,这种能量屏障来自形成生长核表面的自由能惩罚。此外,在均匀形核过程中,由于这个过程发生在远离表面的地方,因此原子核类似于一个表面积为4∏r2的球体。原子核的生长发生在球体周围。
什么是异相成核(heterogeneous nucleation)?
异相成核是发生在系统表面的成核过程(在该过程中发生了成核)。它比均匀型成核快。此外,这种形核发生在成核点;液体和蒸汽之间的界面。悬浮颗粒、气泡、系统表面可作为成核部位。与均匀形核不同,这种类型很容易发生。
在非均相成核中,由于它发生在表面,成核的自由能垒较低。这是因为,在表面(界面),与周围流体接触的原子核的表面积较小(小于均匀形核中球体的面积)。因此,这降低了自由能垒,从而使成核过程呈指数级加速。
同种类的(homogeneous)和异相成核(heterogeneous nucleation)的区别
均匀成核是远离系统表面的成核过程。它不涉及任何成核位点,而且速度也很慢。因此这种形式不太常见。此外,在均匀形核条件下,有助于原子核生长的表面积较大。另一方面,异相成核是发生在系统表面的成核过程。它涉及成核位点,而且速度也很快。因此,它是最常见的形核形式。此外,在非均匀形核中,有助于原子核生长的表面积较小。以下信息图以表格形式展示了均匀形核和非均匀形核之间的区别。
总结 - 同种类的(homogeneous) vs. 异相成核(heterogeneous nucleation)
均匀形核和非均匀成核是两种主要的形核形式。均匀形核与非均匀成核的区别在于,均匀成核发生在远离系统表面的地方,而非均匀成核发生在系统表面。
引用
1“成核”,维基百科,维基媒体基金会,2018年7月3日。这里有2个。Reguera研究小组〉,成核简介。此处提供
2Reguera研究小组〉,成核简介。