Diferença entre nucleação e crescimento de partículas

o diferença chave entre nucleação e crescimento de partículas é que nucleação é a formação de uma nova estrutura, enquanto o crescimento de partículas é o processo de aumentar o tamanho de uma estrutura pré-existente.

O crescimento de partículas tem três estágios: nucleação, coagulação coalescente e aglomeração. A nucleação é o primeiro passo do crescimento de partículas. Costumamos nos referir ao crescimento de partículas como "crescimento de cristal". Portanto, a nucleação é o primeiro passo da formação de cristais.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é nucleação 
3. O que é crescimento de partículas
4. Comparação Lado a Lado - Nucleação vs Crescimento de Partículas em Forma Tabular
5. Resumo

O que é nucleação?

Nucleação é o processo inicial da formação de um cristal. Os cristais podem se formar a partir de soluções, líquidos ou vapor. Aqui, um pequeno número de íons, átomos e moléculas se organiza em diferentes padrões, formando um local onde íons e moléculas adicionais podem se unir para aumentar o cristal. Por exemplo, a nucleação ocorre quando o açúcar é supersaturado na água, permitindo que as moléculas de açúcar se grudem e formem grandes estruturas cristalinas.

Figura 1: Nucleação

Existem dois tipos de processos de nucleação: processo homogêneo e processo heterogêneo. O processo heterogêneo é mais comum que o processo homogêneo. Entretanto, o processo homogêneo se torna mais provável quando se trata de supersaturação ou super-resfriamento.

O que é crescimento de partículas?

Crescimento de partículas ou crescimento de cristais é o processo de aumentar o tamanho de uma estrutura cristalina pré-existente. Possui três estágios: nucleação, coagulação coalescente e aglomeração. Aqui, a nucleação inicia o processo e, em seguida, íons e moléculas adicionais se ligam à estrutura cristalina recém-formada para aumentá-la. Além disso, o crescimento de cristais ocorre nas três dimensões.

Figura 2: Crescimento do cristal em três estágios

Além disso, se as moléculas ou íons caírem em posições diferentes, em vez da posição real no padrão de repetição do cristal em crescimento, podem ocorrer defeitos no cristal. Geralmente, essas moléculas ou íons retêm dentro do cristal em uma posição fixa; assim, o crescimento de cristais é irreversível.

Qual é a diferença entre nucleação e crescimento de partículas?

A nucleação é o processo inicial da formação de um cristal, enquanto o crescimento de partículas ou o crescimento de cristais é o processo de aumentar o tamanho de uma estrutura de cristal pré-existente. Portanto, essa é a principal diferença entre nucleação e crescimento de partículas. Além disso, enquanto a nucleação é um processo de iniciação, o crescimento de partículas é a propagação desse processo iniciado.

Exemplos de nucleação e crescimento de partículas incluem nucleação homogênea de diamante na fase gasosa e formação de cristais de açúcar quando o açúcar é supersaturado em água, respectivamente.

O infográfico abaixo resume a diferença entre nucleação e crescimento de partículas.

Resumo - Nucleação vs Crescimento de Partículas

Em resumo, a nucleação é o primeiro passo do crescimento de partículas. A principal diferença entre nucleação e crescimento de partículas é que a nucleação é a formação de uma nova estrutura, enquanto o crescimento de partículas é o processo de uma estrutura pré-existente se tornar grande.

Referência:

1. Huimin Liu, David S. Dandy, em Diamond Chemical Vapor Deposition, 1995
2. "Nucleação". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 3 de fevereiro de 2014, disponível aqui.

Cortesia da imagem:

1. “Rock-Candy-Closeup” Por Evan-Amos - Trabalho próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Process-of-Crystallization-200px” Por Krauss - Trabalho próprio (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia