Nøgleforskellen mellem kernedannelse og partikelvækst er, at kernedannelse er dannelsen af en ny struktur, hvorimod partikelvækst er processen med at øge størrelsen af en allerede eksisterende struktur.
Partikelvækst har tre stadier: kernedannelse, koalescerende koagulation og agglomeration. Nukleering er det første trin i partikelvækst. Vi omtaler ofte partikelvækst som "krystalvækst". Derfor er kernedannelse det første trin i krystaldannelsen.
Hvad er Nucleation?
Kernedannelse er den indledende proces med dannelsen af en krystal. Krystallerne kan dannes fra opløsninger, væsker eller fra damp. Her bliver et lille antal ioner, atomer og molekyler arrangeret i forskellige mønstre, og danner et sted, hvor yderligere ioner og molekyler kan blive knyttet til for at gøre krystallen større. For eksempel sker kernedannelse, når sukker er overmættet i vand, hvilket tillader sukkermolekyler at klæbe sammen og danne store krystalstrukturer.
Figur 1: Nukleation
Der er to typer kernedannelsesprocesser: homogen proces og heterogen proces. Den heterogene proces er mere almindelig end den homogene proces. Den homogene proces bliver dog mere sandsynlig, når det kommer til overmætning eller underafkøling.
Hvad er partikelvækst?
Partikelvækst eller krystalvækst er processen med at øge størrelsen af en allerede eksisterende krystalstruktur. Det har tre stadier: nukleation, koalescerende koagulation og agglomeration. Her starter nukleering processen, og derefter binder yderligere ioner og molekyler sig til den nydannede krystalstruktur for at vokse den større. Desuden forekommer krystalvækst i alle tre dimensioner.
Figur 2: Krystalvækst i tre faser
Yderligere, hvis molekylerne eller ionerne falder i forskellige positioner i stedet for den reelle position i det gentagne mønster af den voksende krystal, kan der dannes krystaldefekter. Norm alt fanger disse molekyler eller ioner inde i krystallen i en fast position; således er krystalvækst irreversibel.
Hvad er forskellen mellem kernedannelse og partikelvækst?
Kernedannelse er den indledende proces med dannelsen af en krystal, mens partikelvækst eller krystalvækst er processen med at øge størrelsen af en allerede eksisterende krystalstruktur. Så dette er den vigtigste forskel mellem nukleation og partikelvækst. Desuden, mens nukleering er en initieringsproces, er partikelvækst udbredelsen af denne initierede proces.
Eksempler på kernedannelse og partikelvækst omfatter henholdsvis homogen kernedannelse af diamant i gasfasen og dannelse af sukkerkrystaller, når sukker er overmættet i vand.
Infografikken nedenfor opsummerer forskellen mellem nukleation og partikelvækst.
Opsummering – Nukleation vs partikelvækst
Kort sagt er kernedannelse det første trin i partikelvækst. Den vigtigste forskel mellem kernedannelse og partikelvækst er, at kernedannelse er dannelsen af en ny struktur, hvorimod partikelvækst er processen, hvor en allerede eksisterende struktur bliver stor.
