Ero ytimen muodostumisen ja hiukkasten kasvun välillä

avainero ydinmuodostumisen ja hiukkasten kasvun välillä on se ydinmuodostuminen on uuden rakenteen muodostumista, kun taas hiukkasten kasvu on prosessi, jolla kasvatetaan olemassa olevan rakenteen kokoa.

Hiukkasten kasvulla on kolme vaihetta: nukleaatio, koalestoiva hyytyminen ja taajautuminen. Ydinmateriaali on hiukkasten kasvun ensimmäinen vaihe. Me kutsumme hiukkaskasvuun usein “kiteen kasvua”. Siksi ytimien muodostuminen on ensimmäinen vaihe kiteiden muodostumisessa.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on ydin 
3. Mikä on hiukkasten kasvu?
4. Vertailu rinnakkain - nukleaatio vs hiukkasten kasvu taulukkomuodossa
5. Yhteenveto

Mikä on ydin?

Ydin on kidemuodostumisen alustava prosessi. Kiteet voivat muodostua liuoksista, nesteistä tai höyrystä. Tässä pieni määrä ioneja, atomeja ja molekyylejä järjestetään eri malleihin, muodostaen paikan, johon ylimääräiset ionit ja molekyylit voivat kiinnittyä kiteen suurentamiseksi. Ydinmuodostus tapahtuu esimerkiksi sokerin ylikyllästyessä vedessä, mikä antaa sokerimolekyylien tarttua yhteen ja muodostaa suuria kiderakenteita.

Kuvio 1: ydin

Ydintämisprosesseja on kahta tyyppiä: homogeeninen prosessi ja heterogeeninen prosessi. Heterogeeninen prosessi on yleisempi kuin homogeeninen prosessi. Homogeeninen prosessi tulee kuitenkin todennäköisemmäksi, kun kyse on ylikyllästyksestä tai ylijäähdytyksestä.

Mikä on hiukkasten kasvu??

Hiukkasten kasvu tai kiteiden kasvu on prosessi, jolla kasvatetaan olemassa olevan kiderakenteen kokoa. Sillä on kolme vaihetta: nukleaatio, koalestoiva hyytyminen ja agglomeroituminen. Tässä nukleaatio aloittaa prosessin, ja sitten ylimääräiset ionit ja molekyylit sitoutuvat vasta muodostetun kiderakenteen kanssa kasvattamaan sitä suuremmaksi. Lisäksi kidekasvu esiintyy kaikissa kolmessa ulottuvuudessa.

Kuva 2: Kristallikasvu kolmessa vaiheessa

Lisäksi, jos molekyylit tai ionit putoavat eri asemiin kuin todelliseen asemaan kasvavan kiteen toistuvassa kuviossa, voi muodostua kidevikoja. Yleensä nämä molekyylit tai ionit tarttuvat kiinni kiteen sisällä kiinteässä asennossa; siten kiteen kasvu on peruuttamatonta.

Mikä on ero ytimen muodostumisen ja hiukkasten kasvun välillä?

Ydinmateriaalia on alkuvaiheessa kiteen muodostumista, kun taas hiukkasten kasvu tai kiteen kasvu on prosessi, jolla kasvatetaan olemassa olevan kiderakenteen kokoa. Joten, tämä on keskeinen ero ydinmuodostuksen ja hiukkasten kasvun välillä. Lisäksi, vaikka ydinmuodostus on aloitusprosessi, hiukkasten kasvu on tämän aloitetun prosessin etenemistä.

Esimerkkejä nukleoitumisesta ja hiukkasten kasvusta ovat timantin homogeeninen nukleaatio kaasufaasissa ja sokerikiteiden muodostuminen, kun sokeri on tyydyttynyt vedessä vastaavasti.

Alla infografinen yhteenveto ero nukleaation ja hiukkasten kasvun välillä.

Yhteenveto - ydin vs. hiukkasten kasvu

Lyhyesti sanottuna ydinmuodostus on hiukkasten kasvun ensimmäinen vaihe. Keskeinen ero ytimen muodostumisen ja hiukkasten kasvun välillä on, että ydin muodostuminen on uuden rakenteen muodostumista, kun taas hiukkasten kasvu on prosessi, jossa olemassa oleva rakenne tulee suureksi.

Viite:

1. Huimin Liu, David S. Dandy, Diamond Chemical Vapor Deposition, 1995
2. ”Ydinvoima”. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 3. helmikuuta 2014, saatavana täältä.

Kuvan kohteliaisuus:

1. Evan-Amos “Rock-Candy-Lähikuva” - Oma työ (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta
2. ”Kiteyttämisprosessi-200 kuvapistettä” - kirjoittanut Krauss - Oma työ (CC BY-SA 4.0) Commons Wikimedian kautta