Desorpsjon

Desorpsjon er et fenomen der et stoff frigjøres fra eller gjennom en overflate. Prosessen er motsatt av sorpsjon (det vil si enten adsorpsjon eller absorpsjon). Dette skjer i et system som er i tilstanden til sorpsjonsvekt mellom bulkfase (fluid, dvs. gass eller væskeoppløsning) og en adsorberende overflate (fast eller grense som skiller to væsker). Når konsentrasjonen (eller trykket) av stoffet i bulkfasen senkes, endres noe av det sorberte stoffet til bulk-tilstanden.

I kjemi, spesielt kromatografi, er desorpsjon evnen til et kjemikalie å bevege seg med den mobile fasen. Jo mer et kjemikalie desorberer, jo mindre sannsynlig vil det adsorbere, og i stedet for å holde seg til den stasjonære fasen, beveger kjemikaliet seg opp med løsemiddelfronten.

I kjemiske separasjonsprosesser blir stripping også referert til som desorpsjon da en komponent i en væskestrøm beveger seg ved masseoverføring til en dampfase gjennom væske-dampgrensesnittet.

Etter adsorpsjon vil det adsorberte kjemikaliet forbli på underlaget nesten på ubestemt tid, forutsatt at temperaturen forblir lav. Når temperaturen stiger, øker imidlertid sannsynligheten for desorpsjon. Den generelle ligningen for desorpsjonshastigheten er:

$R=rN^{x}$

hvor $r$ er hastighetskonstanten for desorpsjon, $N$ er konsentrasjonen av det adsorberte materialet, og $x$ er den kinetiske rekkefølgen av desorpsjon.

Vanligvis kan rekkefølgen av desorpsjon forutsies av antall involverte elementære trinn:

Atomisk eller enkel molekylær desorpsjon vil typisk være en førsteordens prosess (dvs. et enkelt molekyl på overflaten av substratet desorberer til en gassform).

Rekombinativ molekylær desorpsjon vil generelt være en annenordens prosess (dvs. to hydrogenatomer på overflaten desorberer og danner et gassformig H₂-molekyl).

Hastighetskonstanten $r$ kan uttrykkes som:

$r=Ae^{-E_{a}/kT}$

der $A$ er "forsøksfrekvensen" (ofte den greske bokstaven $\nu$), sjansen for at det adsorberte molekylet overvinner sin potensielle barriere for desorpsjon, $E_{a}$ er aktiveringsenergien til desorpsjon, $k$ er Boltzmanns konstant, og $T$ er temperaturen.