Desorbeeruvad

Desorbeeruvad on molekulid või ioonid, mis on adsorbeerunud pinnale ja mille eraldumine pinnalt gaasifaasi viib desorbeerumiseni. See protsess on pindade uurimisel ja materjaliteaduses keskne, kuna see mõjutab katalüüsi tulemuslikkust, sensorite toimivust ning filmide ja katete kestlikkust. Desorbeerumine võib toimuda mitmel mehhanismil: füüsiline (termiline) desorbeerumine, keemiline desorbeerumine, fotodesorbeerumine ning elektron- või ion-stimuleeritud desorbeerumine.

Füüsiline või termiline desorbeerumine tekib siis, kui pinnale adsorbeerunud ained ületavad sidususe energiat ja vabaneb gaasifaas. Kiirust kirjeldab tavaliselt desorbeerumis seotud kiiruskontstant, mis sõltub temperatuurist ja desorbeerumise energiast E_des; sageli kasutatavad mudelid on Polanyi–Wigneri või Arrheniuse vormid. Termiline desorbeerumine on sageli uuritav temperatuurprogrammeeritud desorbeerumise (TPD) abil.

Fotodesorbeerumine toimub, kui pinnale toimiv kiiritus või fotoniline energia ergastab molekuli ja põhjustab selle eraldumise. Elektron- või ion-stimuleeritud desorbeerumine kaasneb elektronide või ioonide mõju all toimuvate pindade reaktsioonide ja sidemete lõhkumisega ning see mehhanism on oluline näiteks materjalide analüüsil ja töötlusel.

Desorbeerumise oluline roll ilmneb katalüüsis ja materjalide valmistamises, kus pinna reaktiivsus ja reaktiivide kulg sõltuvad desorbeerumise kiirusest. Sõltuvalt pinnast, adsorbaadist ja tingimustest võib desorbeerumine olla kontrollitav ja prognoositav.

Mõõtmised ja mudelid hõlmavad sageli TPD-d desorbeerumise energiakaartide leidmiseks ning erinevaid desorbeerumise kiiruse mudelite kasutamist, et mõista adsorbeerumise ja desorbeerumise tasakaalu pindadel. Näidetena on CO desorbeerumine Pt pinnalt ja H2 desorbeerumine katalüsaatorpindadelt, ning jäädes desorbeerumine astrofüüsikalistes jääkilites.