Pengertian dan Jenis - jenis Nukleasi

Nukleasi adalah proses awal dalam pembentukan kristal, di mana molekul-molekul atau ion-ion dalam suatu sistem mulai menyusun diri menjadi struktur terorganisir yang stabil. Proses ini terjadi pada tahap awal kristalisasi atau perubahan fase, seperti transisi dari cair ke padat. Nukleasi memerlukan kondisi tertentu, seperti supersaturasi, pendinginan, atau penurunan energi bebas sistem, agar molekul-molekul dapat bersatu dan membentuk inti kristal (nuklei).

---

Jenis-jenis Nukleasi

1. Nukleasi Homogen

   • Terjadi secara spontan tanpa bantuan partikel asing.
   • Molekul-molekul bersatu menjadi nuklei secara acak dalam larutan supersaturasi.
   • Membutuhkan energi aktivasi yang lebih tinggi karena tidak ada permukaan katalitik.
   • Contoh: Pembentukan kristal es murni dalam air superdingin.

2. Nukleasi Heterogen

   • Terjadi dengan bantuan permukaan atau partikel asing, seperti debu, pengotor, atau dinding wadah.
   • Energi aktivasi lebih rendah dibandingkan nukleasi homogen karena permukaan asing mengurangi tegangan permukaan yang diperlukan untuk pembentukan nuklei.
   • Contoh: Pembentukan kristal garam di sekitar partikel kotoran dalam larutan garam.

3. Nukleasi Sekunder

   • Terjadi di dekat kristal yang sudah ada sebelumnya.
   • Biasanya diinduksi oleh tumbukan kristal atau pecahan kristal dalam larutan.
   • Contoh: Penambahan "seed crystal" untuk mempercepat kristalisasi gula.

---

Struktur Nukleasi

• Nuklei yang terbentuk pada tahap awal sangat kecil dan bersifat metastabil, artinya bisa melarut kembali jika kondisinya tidak mendukung.
• Struktur awal nuklei dapat berupa:
  1. Kisi-kisi kristal: Molekul atau ion tersusun dalam pola geometris tertentu.
  2. Cluster amorf: Penyusunan awal molekul yang belum sepenuhnya teratur sebelum menjadi kristal.

Setelah nukleasi stabil, pertumbuhan kristal berlangsung dengan penambahan molekul ke permukaan nuklei dalam pola tertentu.