Heterogén nukleáció - nukleáció heterogén rendszerekben .
A nukleáció az első fázisátmeneti szakasz az időben . Ez képezi az új, stabil fázis folyamatosan növekvő cseppeinek fő számát . A magképződésnek két típusa van : homogén (homogén mechanizmus szerint) és heterogén.
A legérdekesebb a heterogén rendszerek gócképződési szakasza , mint például a túltelített gőz és a térfogatában jelen lévő idegen részecskék. Ezeken a részecskéken (heterogén központokon) kezdenek kijönni a cseppek . A tengeri sók, ionok , porrészecskék, koromrészecskék stb. kristályai heterogén centrumokként működhetnek.Az idegen részecskék eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek. A részecske lehet töltött vagy semleges, a rajta kondenzálódó vízgőzben teljesen vagy részben oldott , az oldhatatlan heterogén centrum felülete lehet teljesen vagy részben nedvesíthető . Végül a nedvesíthető központokon történő gócképződés során a kritikus cseppméret vékony vagy vastag folyadékfilm segítségével határozható meg. A gócképződési folyamat jellemzői, mint a képződött cseppek száma, átlagos mérete és a szakasz időtartama alapvetően ezektől az ismeretlen paraméterektől függenek . A heterogén centrumok tulajdonságainak és méreteinek sokfélesége ellenére lehetséges kvantitatív elméletet alkotni a heterogén magképződésről.
A heterogén gócképződés termodinamikájában az a lényeg, hogy a csepp képződésének munkáját vagy a kondenzátum (a gőzből cseppben kondenzálódó anyag) kémiai potenciálját egy cseppben találjuk meg. A cseppképződés munkájának vagy a kondenzátum kémiai potenciáljának a kondenzátummolekulák számának függvényében történő ismerete lehetővé teszi az összes nukleációs kinetika szempontjából fontos termodinamikai jellemző kiszámítását. Az egyik ilyen jellemző a kémiai potenciál küszöbértéke . A küszöbértéknél nagyobb kémiai potenciál értékeknél a gőzben jelen lévő összes idegen részecske visszafordíthatatlanul növekvő cseppek központjává válik. A kémiai küszöbpotenciál értéke a heterogén centrum anyagának paramétereinek függvénye.
Például egy töltés jelenléte egy részecskén csökkenti a gőz kémiai potenciáljának küszöbértékét a töltetlen nedvesíthető centrumok kondenzációjához képest. A részecskeméret növekedésével a nedvesíthető központokon történő gócképződés során a kritikus cseppméretet vastagabb filmek határozzák meg. Heterogén centrum részlegesen átnedvesedett felülete esetén a kémiai potenciál küszöbértékének analitikus kifejezésének keresése nehézkes, de számszerű becslések minden konkrét esetre lehetségesek.