Desorptionseigenschaften

Desorptionseigenschaften bezeichnen das Verhalten von Molekülen oder Ionen, die auf einer Oberfläche adsorbiert sind, wenn sie freigesetzt werden. Sie umfassen die Desorptionskinetik, die thermodynamische Treibkraft, die maximale Desorptionskapazität der Oberfläche sowie die Verteilung der Desorptionsenergien über verschiedene Adsorptionsstellen. Desorption ist das Gegenstück zur Adsorption und hängt von Temperatur, Druck und der Beschaffenheit der Oberfläche ab.

Es wird zwischen physikalischer Desorption (Physisorption) und chemischer Desorption (Chemisorption) unterschieden. Physikalische Desorption erfolgt durch schwache Van-der-Waals-Kräfte und ist stark temperaturabhängig; chemische Desorption umfasst chemische Bindungen an der Oberfläche. Die Desorptionsenergie E_des charakterisiert die Bindung; die Desorptionsrate folgt oft einer Arrhenius-Beziehung k = A exp(-E_des/RT).

Messgrößen und Modelle: Die Desorption wird häufig durch Temperaturprogrammierte Desorption (TPD) gemessen, bei der Temperatur erhöht wird und Desorptionssignale aufgezeichnet werden. Isothermen-Modelle wie Langmuir oder Freundlich helfen, die energetische Verteilung abzuschätzen, während kinetische Modelle (z. B. erster Ordnung, Elovich) Auskunft über Reaktionsraten geben.

Anwendungen: Desorptionseigenschaften sind wichtig in Umweltchemie (Freisetzung von Schadstoffen aus Böden), Katalyse (Regeneration von Katalysatoren), Gas- bzw. Energiespeicherung, Wasseraufbereitung und analytischer Chromatographie (Desorption von Analyten).