Nucleare eterogenă - nucleare în sisteme eterogene .
Nuclearea este prima etapă de tranziție în timp . Formează numărul principal de picături în creștere constantă dintr-o fază nouă, stabilă . Există două tipuri de nucleație: omogenă (după un mecanism omogen) și eterogen.
De cel mai mare interes este etapa de nucleare în sisteme eterogene , cum ar fi vaporii suprasaturați și particulele străine prezente în volumul său. Pe aceste particule (centri eterogene) încep să apară picături . Cristalele de săruri marine, ioni , particule de praf, particule de funingine etc. pot acționa ca centre eterogene. Particulele străine au proprietăți diferite. O particulă poate fi încărcată sau neutră, complet sau parțial dizolvată în vapori de apă care se condensează pe ea , suprafața unui centru heterogen insolubil poate fi complet sau parțial umectabilă . În cele din urmă, dimensiunea critică a picăturilor în timpul nucleării pe centrii umezibili poate fi determinată de o peliculă lichidă subțire sau groasă. Caracteristicile procesului de nucleare, cum ar fi numărul de picături formate, dimensiunea medie a acestora și durata etapei, depind în esență de acești parametri necunoscuți . În ciuda varietății de proprietăți și dimensiuni ale centrelor eterogene, este posibil să se construiască o teorie cantitativă a nucleării eterogene.
Principalul lucru în termodinamica nucleării eterogene este de a găsi munca de formare a unei picături sau potențialul chimic al unui condensat (o substanță care se condensează într-o picătură dintr-un vapor) într-o picătură. Cunoașterea muncii de formare a picăturilor sau a potențialului chimic al condensatului în funcție de numărul de molecule de condensat face posibilă calcularea tuturor caracteristicilor termodinamice importante pentru cinetica de nucleare. Una dintre aceste caracteristici este valoarea prag a potentialului chimic . La valori ale potențialului chimic mai mari decât valoarea pragului, toate particulele străine prezente în vapori devin centre de picături care cresc ireversibil. Valoarea potențialului chimic de prag este o funcție a parametrilor substanței centrului eterogen.
De exemplu, prezența unei sarcini pe o particulă reduce valoarea potențialului chimic prag al vaporilor în comparație cu condensarea pe centrii umezibili neîncărcați. Pe măsură ce dimensiunea particulelor crește, dimensiunea critică a picăturilor în timpul nucleării pe centrii umezibili este determinată de pelicule mai groase. În cazul unei suprafețe parțial umede a unui centru eterogen, căutarea unei expresii analitice pentru valoarea de prag a potențialului chimic este dificilă, dar sunt posibile estimări numerice pentru fiecare caz specific.