A principal diferença entre nucleação homogênea e heterogênea é que a nucleação homogênea ocorre longe da superfície do sistema, enquanto a nucleação heterogênea ocorre na superfície do sistema.
Nucleação é a etapa inicial do processo de formação de uma nova fase termodinâmica ou de uma nova estrutura via auto-organização. Existem dois tipos dele; são nucleação homogênea e nucleação heterogênea. Eles diferem entre si de acordo com o local onde o núcleo se forma. Um sítio de nucleação é uma interface líquido-vapor na qual um núcleo se forma. Portanto, partículas em suspensão, bolhas ou a superfície de um sistema podem atuar como sítio de nucleação. A nucleação heterogênea ocorre em locais de nucleação enquanto a nucleação homogênea ocorre longe de um local de nucleação.
O que é Nucleação Homogênea?
Nucleação homogênea é o processo de nucleação que ocorre longe da superfície do sistema (no qual ocorre a nucleação). É um processo mais lento que a nucleação do tipo heterogêneo. Portanto, isso é menos comum.
Geralmente, a nucleação diminui exponencialmente com a barreira de energia livre. Além disso, essa barreira de energia vem da penalidade de energia livre de formar a superfície do núcleo em crescimento. Além disso, na nucleação homogênea, como esse processo ocorre longe da superfície, o núcleo assemelha-se a uma esfera que possui área de superfície 4Πr2. E o crescimento do núcleo ocorre em torno da esfera.
O que é Nucleação Heterogênea?
Nucleação heterogênea é o processo de nucleação que ocorre na superfície do sistema (no qual ocorre a nucleação). É mais rápido que a nucleação do tipo homogêneo. Além disso, este tipo de nucleação ocorre em locais de nucleação; uma interface entre o líquido e o vapor. Partículas suspensas, bolhas, a superfície do sistema podem atuar como um local de nucleação. Ao contrário dos tipos homogêneos de nucleação, este tipo ocorre facilmente.
Figura 01: Diferenças na área da superfície na superfície e longe da superfície.
Na nucleação heterogênea, por ocorrer na superfície, a barreira de energia livre para nucleação é baixa. É porque, na superfície (interface), a área da superfície do núcleo que está em contato com o fluido circundante é menor (menor que a área de uma esfera em nucleação homogênea). Assim, isso reduz a barreira de energia livre e, portanto, o processo de nucleação acelera exponencialmente.
Qual é a diferença entre nucleação homogênea e heterogênea?
Nucleação homogênea é o processo de nucleação que ocorre longe da superfície do sistema. Não envolve nenhum sítio de nucleação e também é lento. Portanto, esta forma é menos comum. Além disso, a área de superfície que contribui para o crescimento do núcleo é alta na nucleação homogênea. A nucleação heterogênea, por outro lado, é o processo de nucleação que ocorre na superfície do sistema. Envolve locais de nucleação e também é rápido. É, portanto, a forma mais comum de nucleação. Além disso, a área de superfície que contribui para o crescimento do núcleo é baixa em nucleação heterogênea. O infográfico a seguir apresenta a diferença entre nucleação homogênea e heterogênea em forma tabular.
Resumo – Nucleação Homogênea vs Heterogênea
Nucleação homogênea e heterogênea são as duas principais formas de nucleação. A diferença entre nucleação homogênea e heterogênea é que a nucleação homogênea ocorre longe da superfície do sistema, enquanto a nucleação heterogênea ocorre na superfície do sistema.
