NUCLEACIÓ
La nucleació, es produeix sobre certes partícules sòlides microscòpiques que reben el nom de nuclis de condensació (o de sublimació) (no sempre )
El canvi de fase vapor-líquid o viceversa té lloc constantment. L’equilibri s’assoleix quan el nombre de molècules que s’evaporen coincideix amb el de les que es condensen.
En la condensació sense la prèvia presència de la fase líquida es formen, a causa de la tensió superficial, gotetes d’aigua que en un principi són submicroscòpiques. Aquest procés s’anomena nucleació.
Quan la nucleació té lloc en aire completament net s’anomena homogènia, si es realitza en contacte amb un altre cos s’anomena heterogènia.
Nucleació homogènia
La condensació en gotetes d’aigua en aire completament net de partícules va ser comprovada per Wilson el 1897.
Les gotetes apareixien espontàniament quan la humitat relativa de l’aire era de l’ordre del 700 o 800%.
La gran sobresaturació que es requereix per a la nucleació homogènia és deguda a que la pressió de vapor saturant necessària per a que el vapor es condensi sobre una goteta de radi r és molt superior a la corresponent a una superfície plana.
Quan r és molt petit la pressió capil·lar és molt gran i llavors Er és tres vegades més gran que E.
Com les raons de saturació de la taula corresponen a l’equilibri entre les dues fases, existirà un valor del radi per damunt del qual aquesta humitat relativa serà sobresaturant
Nucleació heterogènia
S’anomena nucleació heterogènia quan la nucleació entra en contacte amb un altre cos o partícula.
A la pràctica, sempre es produeix nucleació heterogènia i les partícules sobre les quals es produeix la nucleació, hi actuen com a nuclis de condensació, aquests són els aerosols atmosfèrics.
La nucleació homogènia no es duu a terme mai en l’atmosfera per aquest motiu, la nucleació no necessita sobresaturacions tan altes com a la nucleació homogènia.
A l’atmosfera gairebé mai es sobrepassa el 100% d’humitat relativa. L’eficàcia dels nuclis de condensació per a formar embrions de gotetes nuvoloses és a causa de la combinació de dos efectes: Un efecte de dissolució que facilita la condensació del vapor sobre els nuclis que han absorbit prèviament aigua que els ha anat dissolent. I un efecte de tamany, proporcionant embrions de gotetes superiors al 100%.
La pressió de vapor per a una dissolució és la donada per la llei de Raoult de dissolucions:
E’=X*E
X= fracció molar del solut.
E’= pressió del vapor.