Desorptieprocessen

Desorptieprocessen verwijzen naar het proces waarbij een adsorbeerde stof (adsorbat) wordt verwijderd uit een oppervlak of uit een fijner gas- of vloeistoffasematrix. Desorptie is daarmee het omgekeerde van adsorptie en speelt een sleutelrol in chemische engineering, milieutechnologie en analytische chemie. Desorptie kan passief plaatsvinden door thermodynamische gradiënten of actief worden bevorderd door externe factoren zoals temperatuur, druk of oplosmiddelen.

De belangrijkste desorptiemechanismen zijn thermische desorptie (verhoging van temperatuur remt de adsorptie-interacties), oplosmiddelgebaseerde desorptie (extractie door een oplosmiddel), chemische desorptie (reacitereactie die de hechting verbreekt) en diffusiegedreven desorptie (adsorbat diffundeert vanuit binnen in het porie- of kristalrooster naar het oppervlak).

Veelgebruikte technologieën zijn thermische desorptie, solvent desorptie en stoomdesorptie. In milieutoepassingen wordt desorptie toegepast bij bodemreiniging en waterzuivering om verontreinigende stoffen vrij te maken uit bodemmateriaal of uit adsorbentia, zodat ze verwijderd kunnen worden. In analytische chemie wordt desorptie ingezet voor sample pretreatment bij krachtige analytische technieken zoals GC-MS, waar volatiliseerbaarheid van analyten wordt vergroot.

Desorptie wordt vaak beschreven met isothermen zoals Langmuir en Freundlich en met kinetische modellen zoals pseudo-eerste-orde of pseudo-tweede-orde vergelijkingen. Het proces kan reversibel of gedeeltelijk irreversibel zijn en wordt beïnvloed door de eigenschappen van adsorbat, adsorbatoppervlak en de omgeving. Het begrip desorptie is essentieel voor ontwerp en optimalisatie van scheidingsprocessen en voor evaluatie van contaminantentransport.