Nukleacja - Polski Serwis Naukowy

Nukleacja (zarodkowanie) - początkowy etap przemiany fazowej, podczas którego powstają w substancji niewielkie zarodki nowej fazy. Nukleacja odgrywa ważną rolę w każdym przejściu fazowym. Większość substancji, gdy jest pozbawiona jąder nukleacji, zmienia stan skupienia w znacznie niższej temperaturze niż w obecności tych jąder.

Temperatura – jedna z podstawowych ) w termodynamice, będąca miarą stopnia nagrzania ciał. Temperaturę można ściśle zdefiniować tylko dla stanów równowagi termodynamicznej, bowiem z termodynamicznego punktu widzenia jest ona wielkością reprezentującą wspólną własność dwóch układów pozostających w równowadze ze sobą. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.

Dwutlenek węgla (CO2, nazwa systematyczna: ditlenek węgla lub tlenek węgla(IV)) – nieorganiczny związek chemiczny, tlenek węgla na IV stopniu utlenienia.

Nukleację dzieli się na:

homogeniczną zwaną też spontaniczną - w której zarodki nukleacji powstają spontanicznie w czystej substancji na skutek fluktuacji gęstości substancji;

heterogeniczną - w której pierwotnymi zarodkami nukleacji są zanieczyszczenia obecne w substancji lub np. drobne rysy na ściankach naczynia;

heterogeniczną indukowaną - w której celowo wprowadza się do mającej się krystalizować substancji źródła nukleacji w postaci np. małego kryształu tej samej substancji, czynnika zaburzającego ośrodek np. promieniowanie, drgania.

Nukleacja to również proces powstawania i skupiania się, łączenia małych dyslokacji, pęknięć i małych cząstek w istniejącym materiale pod działaniem różnych czynników takich jak: zmienne naprężenie, zmiany temperatury.

Przemiana fazowa (przejście fazowe) to taka zmiana układu fizycznego lub chemicznego, której towarzyszy skokowa zmiana parametrów układu, np. ciepła właściwego układu lub jego składowych.

Ciało krystaliczne – rodzaj ciała stałego, w którym cząsteczki, atomy lub jony nie mają pełnej swobody przemieszczania się w objętości ciała i zajmują ściśle określone miejsca w sieci przestrzennej – mogą jedynie drgać wokół położenia równowagi.

Przykłady

Czysta woda pozbawiona zalążków kondensacji krystalizuje w temperaturze -42 °C, a w obecności fazy stałej lub obcych jąder nukleacji w temperaturze 0 °C.

Znane doświadczenie "Diet Coke + Mentos": po otwarciu butelki Coli, wydobywa się gaz (dwutlenek węgla). Jeśli wrzucimy doń cukierek Mentos, który ma nierówną powierzchnię (jak Księżyc), wtedy na jego powierzchni, w każdym z zagłębień, indukowane jest powstawanie bąbelków gazu, co powoduje nagłe wyrzucenie zawartości z butelki.

Zobacz też

jądro kondensacji,

zarodek krystalizacji.

Woda, tlenek wodoru (nazwa systematyczna IUPAC: oksydan) – związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia – lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.

Naprężenie to miara gęstości powierzchniowej sił wewnętrznych występujących w ośrodku ciągłym. Jest podstawową wielkością mechaniki ośrodków ciągłych. Jednostką naprężenia jest paskal.

Linki zewnętrzne

opis procesu nukleacji