Desorción

Desorción (del latín de-sorbere ; sorbere : (to) succionar) describe el proceso en el que los átomos o moléculas abandonan la superficie de un sólido (proceso inverso: adsorción ) o de un líquido en el que se disolvieron en pasar la fase gaseosa (proceso inverso: absorción ). En este último caso, procedimentalmente hablando, también se utiliza stripping . Por tanto, la desorción generalmente representa el proceso inverso de la sorción .

Para poder desorber, la partícula debe poseer o recibir suficiente energía para superar la energía de enlace .

Clasificación

Según el origen de la energía requerida para ello y según el caso que nos ocupa, existen

• térmico de desorción (temperatura media vuelta )
• desorción óptica (por absorción de fotones )
• desorción acústica por ultrasonidos
• desorción eléctrica
• desorción estimulada por iones (por bombardeo con iones rápidos )
• Presión de desorción ( presión media vuelta desorción )
• desorción técnica (diferentes sistemas de desorción, por ejemplo, con lecho fijo, lecho móvil, lecho fluidizado )
• Desorción por desplazamiento (uso de una sustancia más fácilmente adsorbible; técnicamente principalmente vapor de agua)

Tasa de desorción

Tasa de desorción térmica

La tasa de desorción de las partículas de la superficie depende del número n de partículas / moléculas adsorbidas o absorbidas, la temperatura T y la energía de desorción (también energía de enlace ): ${\ Displaystyle E _ {\ mathrm {D}}}$

${\ Displaystyle R _ {\ mathrm {D}} = n ^ {m} k _ {\ mathrm {D}} ^ {0} \ exp \ left ({\ frac {-E _ {\ mathrm {D}}} {k_ {\ mathrm {B}} T}} \ right)}$

donde una frecuencia de oscilación, constante de Boltzmann ym es el orden de desorción. ${\ Displaystyle k _ {\ mathrm {D}} ^ {0}}$${\ Displaystyle k _ {\ mathrm {B}}}$

El orden de desorción depende del mecanismo específico de desorción:

• ${\ Displaystyle m = 0}$: Desorción de una multicapa
• ${\ Displaystyle m = 1}$: Desorción de átomos
• ${\ displaystyle m = 2}$: Desorción de moléculas de dos átomos
• Etc.

Tasa de desorción estimulada por iones

Las tasas de desorción observadas de la desorción estimulada por iones van desde 1 (incidencia vertical, bajas energías de los iones incidentes) hasta aproximadamente 25.000 (incidencia rasante, energías en el rango de unos pocos MeV / u de los iones incidentes). En general, la tasa de desorción estimulada por iones es función de:

${\ Displaystyle R _ {\ mathrm {D}} = f \ left ({\ frac {\ Delta E} {\ Delta x}} \ right) ^ {2} \ max \ left ({\ frac {d} {\ cos (\ theta)}}, \ lambda \ right)}$,

donde es la profundidad de penetración de los iones en el material, la pérdida de energía electrónica por profundidad de penetración, el ángulo de incidencia y una constante que inicialmente se determina empíricamente. La velocidad de desorción y la energía requerida para ello es un factor decisivo para que la combinación de adsorción y desorción sea una opción como proceso técnico. ${\ Displaystyle \ lambda}$${\ Displaystyle \ Delta E / \ Delta x}$${\ Displaystyle \ theta}$${\ Displaystyle d}$

solicitud

En la epitaxia , la desorción se usa para mantener una cierta concentración en la fase gaseosa.

En la investigación, la desorción estimulada por iones se utiliza para limpiar superficies de adsorbatos que no se pudieron limpiar mediante desorción térmica.

Al limpiar el proceso y los gases de escape, el mecanismo de desorción se utiliza para regenerar un adsorbente cargado . Esto se suele hacer introduciendo calor o reduciendo la presión .

enlaces web

• Ir audazmente donde ningún espectrómetro de masas ha ido antes : uso de la desorción estimulada por iones en combinación con un espectrómetro de masas (inglés)

Evidencia individual

1. ↑ VDI 3674: 2013-04 Limpieza de gases de escape mediante adsorción; Limpieza de gases de proceso y gases residuales (limpieza de gases residuales por adsorción; limpieza de gases de proceso y gases residuales). Beuth Verlag, Berlín. P. 15.