分子成核作用英文解釋翻譯、分子成核作用的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 molecular nucleation

分詞翻譯：

分子的英語翻譯：

element; member; molecule; numerator
【計】 molecusar
【化】 molecule
【醫】 molecule

成核作用的英語翻譯：

【化】 nucleation

專業解析

分子成核作用（Molecular Nucleation）是指物質從亞穩态相（如過冷液體、過飽和蒸氣或溶液）中自發形成穩定新相初始核心（晶核）的微觀過程。該過程是相變（如凝固、凝結、結晶）的起始步驟，其核心機制是原子或分子通過隨機漲落克服能量勢壘形成臨界尺寸的團簇。以下是多學科視角的解析：

一、基礎定義與機制

熱力學驅動
在過飽和或過冷系統中，新相的形成需克服由表面張力導緻的自由能勢壘。當分子團簇尺寸達到臨界半徑（( r^ )）時，系統自由能滿足公式：

$$ Delta G^ = frac{16pi gamma}{3(Delta G_v)} $$

其中 (gamma) 為界面能，(Delta G_v) 為單位體積自由能變。超過該臨界尺寸後，團簇可自發生長（經典成核理論）。
動力學過程
分子通過擴散碰撞形成瞬态團簇，其成核速率 ( J ) 由Arrhenius方程描述：

$$ J = A expleft(-frac{Delta G^*}{k_B T}right) $$

( A ) 為動力學因子，( k_B ) 為玻爾茲曼常數，( T ) 為溫度。

二、分類與應用場景

均相成核（Homogeneous Nucleation）
在無外界幹擾的均勻體系中發生，如純淨過冷水滴在大氣中凍結。需較高過飽和度，實際較少見。
異相成核（Heterogeneous Nucleation）
依托雜質、容器壁等界面降低能量勢壘，更常見于自然界與工業過程。例如：
- 雲凝結核：氣溶膠顆粒促進大氣中水滴形成（氣象學）[參考：美國大氣研究中心]
- 結晶控制：添加晶種調控藥物晶體粒度（制藥工程）[參考：國際結晶學會期刊]

三、權威術語對照

中文術語	英文術語	定義來源
分子成核作用	Molecular Nucleation	IUPAC《物理化學術語》
臨界晶核	Critical Nucleus	《材料科學百科全書》
成核勢壘	Nucleation Barrier	《化學物理學雜志》

四、跨學科案例

生物學：蛋白質錯誤折疊成核引發澱粉樣纖維聚集（阿爾茨海默症病理）[參考：Nature Reviews Molecular Cell Biology]
材料科學：納米材料合成中通過調控成核速率實現形貌控制（如量子點制備）[參考：Advanced Materials期刊]

參考文獻

經典理論
Kashchiev, D. (2000). Nucleation: Basic Theory with Applications. Butterworth-Heinemann.

權威定義
International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Compendium of Chemical Terminology (Gold Book).

應用研究
De Yoreo, J. J., et al. (2015). Science: "Crystallization by particle attachment in synthetic, biogenic, and geologic environments".

（注：因平台限制未提供動态鍊接，文獻名稱與來源機構可驗證。）

網絡擴展解釋

分子成核作用是指分子在相變過程中（如結晶、凝結或沉澱）圍繞一個初始核心聚集形成新相的現象。這一過程的核心在于“核”的存在降低了形成新相所需的能量壁壘，使相變更易發生。以下是詳細解釋：

1.定義與核心概念

分子成核作用是分子通過熱運動或外部幹預，在特定位置形成微小核心（核），并以此為起點有序排列或聚集的過程。核可以是外來顆粒、雜質或自身形成的微小結構。例如：

結晶：溶液中分子圍繞晶種有序排列形成晶體，若沒有核，溶液可能需要高度過飽和才能自發結晶。
凝結：過飽和蒸汽在顆粒物表面形成液滴（如雲層中的水滴形成）。

2.“核”的含義

核是觸發相變的初始核心，具體可分為兩類：

異相成核：依賴外來物質（如雜質、容器壁）提供成核位點，分子在此聚集（如摩擦容器壁加速結晶）。
均相成核：完全由分子自身熱運動形成核，常見于理想純淨體系，但需要更高能量。

3.作用機制

降低能量壁壘：核的存在減少了分子形成新相所需的活化能，使相變更易發生。
有序排列導向：在聚合物中，成核劑提供大量核心，引導分子鍊快速有序排列，改善材料性能。

4.應用領域

材料科學：通過添加成核劑調控聚合物結晶速度與結構（如塑料增韌）。
氣象學：解釋雲層中水滴或冰晶的形成過程。
化學工業：優化結晶工藝，提高産物純度與效率。

分子成核作用本質是分子通過核心降低能量壁壘，完成相變的過程。其具體表現形式（結晶、凝結等）和應用場景因核的類型和體系不同而異。