Desorption
શોષણ એ ભૌતિક પ્રક્રિયા છે જ્યાં શોષાયેલા અણુઓ અથવા અણુઓ સપાટી પરથી આસપાસના શૂન્યાવકાશ અથવા પ્રવાહીમાં મુક્ત થાય છે. આ ત્યારે થાય છે જ્યારે અણુ સક્રિયકરણ અવરોધ અને બંધનકર્તા ઊર્જાને દૂર કરવા માટે પૂરતી ઊર્જા મેળવે છે જે તેને સપાટી સાથે જોડાયેલ રાખે છે. શોષણ એ શોષણની પ્રક્રિયાની વિપરીત છે, જે તે શોષણમાં શોષણથી અલગ છે, તે જથ્થામાં શોષાવાને બદલે સપાટી સાથે બંધાયેલા પદાર્થોનો સંદર્ભ આપે છે. નિર્જલીકરણ ઘણી પ્રક્રિયાઓમાંથી કોઈપણમાંથી અથવા તેમના સંયોજનમાંથી થઈ શકે છેઃ તે ગરમી (ઉષ્મીય ઊર્જા); ઇન્ફ્રારેડ, દૃશ્યમાન અથવા અલ્ટ્રાવાયોલેટ ફોટોન જેવા આકસ્મિક પ્રકાશ; અથવા ઇલેક્ટ્રોન જેવા ઊર્જાસભર કણોના આકસ્મિક બીમમાંથી પરિણમી શકે છે. તે ઓક્સિડેશન અથવા ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ કોષમાં ઘટાડો જેવી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ પછી અથવા શોષાયેલા સંયોજનોની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા પછી પણ થઈ શકે છે જેમાં સપાટી ઉત્પ્રેરક તરીકે કામ કરી શકે છે. શોષણ પદ્ધતિઓ શોષક-થી-સપાટીના બંધની પ્રકૃતિને આધારે, શોષણ માટે ઘણી બધી પદ્ધતિઓ છે. શર્બતની સપાટીના બંધને ઉષ્મીય રીતે, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા અથવા કિરણોત્સર્ગ દ્વારા વિભાજીત કરી શકાય છે, જે તમામ પ્રજાતિઓના શોષણમાં પરિણમી શકે છે. થર્મલ ડિસોર્પ્શન એ એવી પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા શોષકને ગરમ કરવામાં આવે છે અને આ સપાટી પરથી અણુઓ અથવા અણુઓના ડિસોર્પ્શનને પ્રેરિત કરે છે. થર્મલ ડિસોર્પ્શનનો પ્રથમ ઉપયોગ 1948માં લેરોય એપકર દ્વારા કરવામાં આવ્યો હતો. તે શોષણની સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી રીતોમાંની એક છે, અને તેનો ઉપયોગ અધિશોષકોના સપાટીના આવરણને નિર્ધારિત કરવા અને શોષણની સક્રિયકરણ ઊર્જાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે થઈ શકે છે. થર્મલ ડિસોર્પ્શનને સામાન્ય રીતે પોલાની-વિગ્નર સમીકરણ દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છેઃ જ્યાં r એ ડિસોર્પ્શનનો દર છે, એડસોર્બેટ કવરેજ છે, t એ સમય છે, n એ ડિસોર્પ્શનનો ક્રમ છે, પૂર્વ-ઘાતાંકીય પરિબળ છે, E એ સક્રિયકરણ ઊર્જા છે, R એ વાયુ અચળાંક છે અને T એ નિરપેક્ષ તાપમાન છે. અધિશોષિત કવરેજને કબજે કરેલી અને ઉપલબ્ધ અધિશોષણ સાઇટ્સ વચ્ચેના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. નિર્જલીકરણનો ક્રમ, જેને ગતિ ક્રમ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે શોષક આવરણ અને નિર્જલીકરણના દર વચ્ચેના સંબંધનું વર્ણન કરે છે. ફર્સ્ટ ઓર્ડર ડિસોર્પ્શનમાં, કણોના દર એડ્સોર્બેટ કવરેજના સીધા પ્રમાણસર હોય છે. અણુ અથવા સરળ મોલેક્યુલર ડિસોર્પ્શન પ્રથમ ક્રમનું હોય છે અને આ કિસ્સામાં જે તાપમાન પર મહત્તમ ડિસોર્પ્શન થાય છે તે પ્રારંભિક એડસોર્બેટ કવરેજથી સ્વતંત્ર હોય છે. જ્યારે, સેકન્ડ ઓર્ડર ડિસોર્પ્શનમાં ડિસોર્પ્શનના મહત્તમ દરનું તાપમાન વધેલા પ્રારંભિક એડસોર્બેટ કવરેજ સાથે ઘટે છે. આનું કારણ એ છે કે સેકન્ડ ઓર્ડર એ રિ-કોમ્બિનેટિવ ડિસોર્પ્શન છે અને મોટા પ્રારંભિક કવરેજ સાથે બે કણો એકબીજાને શોધી કાઢશે અને ડિસોર્પ્શન પ્રોડક્ટમાં ફરીથી જોડાય તેવી સંભાવના વધારે છે. સેકન્ડ ઓર્ડર ડિસોર્પ્શનનું ઉદાહરણ એ છે કે જ્યારે સપાટી પરના બે હાઇડ્રોજન પરમાણુ વિસર્જિત થાય છે અને વાયુયુક્ત પરમાણુ બનાવે છે. ઝીરોથ ઓર્ડર ડિસોર્પ્શન પણ છે જે સામાન્ય રીતે જાડા પરમાણુ સ્તરો પર થાય છે, આ કિસ્સામાં ડિસોર્પ્શન દર કણની સાંદ્રતા પર આધારિત નથી. શૂન્ય ક્રમના કિસ્સામાં, બધા અણુઓ શોષાઈ ગયા પછી અચાનક ઘટાડો ન થાય ત્યાં સુધી તાપમાન સાથે શોષણ વધતું રહેશે. લાક્ષણિક થર્મલ ડિસોર્પ્શન પ્રયોગમાં, ઘણીવાર નમૂનાની સતત ગરમીની ધારણા કરવામાં આવે છે, અને તેથી તાપમાન સમય સાથે રેખીય રીતે વધશે. ગરમીનો દર આના દ્વારા રજૂ કરી શકાય છે તેથી, તાપમાનને આના દ્વારા રજૂ કરી શકાય છેઃ જ્યાં શરૂઆતનો સમય છે અને પ્રારંભિક તાપમાન છે. "નિર્જલીકરણ તાપમાન" પર, અણુઓને સપાટીમાંથી બહાર નીકળવા માટે પૂરતી ઉષ્મીય ઊર્જા હોય છે. ધાતુની બંધનકર્તા ઊર્જાની તપાસ કરવા માટે એક તકનીક તરીકે થર્મલ ડિસોર્પ્શનનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. થર્મલ ડિસોર્પ્શનનું વિશ્લેષણ કરવા માટે ઘણી જુદી જુદી પ્રક્રિયાઓ છે. ઉદાહરણ તરીકે, રેડહેડની પીક મેક્સિમમ પદ્ધતિ એ નિર્જલીકરણ પ્રયોગોમાં સક્રિયકરણ ઊર્જા નક્કી કરવાની એક રીત છે. ફર્સ્ટ ઓર્ડર ડિસોર્પ્શન માટે, સક્રિયકરણ ઊર્જાનો અંદાજ તાપમાન (ટી. પી.) પરથી કરવામાં આવે છે, જેના પર ડિસોર્પ્શન દર મહત્તમ હોય છે. નિર્જલીકરણના દર (પોલિયાની વાઇનર સમીકરણ) માટેના સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને, કોઈ ટી. પી. શોધી શકે છે, અને રેડહેડ દર્શાવે છે કે ટી. પી. અને ઇ. વચ્ચેના સંબંધને રેખીય હોવાનો અંદાજ લગાવી શકાય છે, જો કે દર સ્થિરાંક અને ગરમી દરનો ગુણોત્તર 10-10 ની શ્રેણીમાં છે. ગરમીના દરમાં ફેરફાર કરીને, અને પછી સામેનો આલેખ ગોઠવીને, નીચે આપેલા સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને સક્રિયકરણ ઊર્જા શોધી શકાય છેઃ આ પદ્ધતિ સીધી છે, નિયમિત રીતે લાગુ કરવામાં આવે છે અને 30 ટકાની ભૂલમાં સક્રિયકરણ ઊર્જા માટે મૂલ્ય આપી શકે છે. જો કે આ પદ્ધતિની ખામી એ છે કે પોલાની-વિગ્નર સમીકરણમાં દર અચળાંક અને સક્રિયકરણ ઊર્જા સપાટીના આવરણથી સ્વતંત્ર હોવાનું માનવામાં આવે છે. કોમ્પ્યુટેશનલ પાવરમાં સુધારાને કારણે, હવે દર અચળાંક અને સક્રિયકરણ ઊર્જાની સ્વતંત્રતા ધારણ કર્યા વિના થર્મલ ડિસોર્પ્શન વિશ્લેષણ કરવાની ઘણી રીતો છે. ઉદાહરણ તરીકે, "સંપૂર્ણ વિશ્લેષણ" પદ્ધતિ વિવિધ સપાટીના આવરણ માટે શોષણ વળાંકના પરિવારનો ઉપયોગ કરે છે અને તાપમાનના કાર્ય તરીકે આવરણ મેળવવા માટે સંકલિત કરે છે. આગળ, ચોક્કસ આવરણ માટેનો શોષણ દર દરેક વળાંક પરથી નક્કી કરવામાં આવે છે અને 1/T સામે શોષણના દરના લઘુગણકનો આર્હેનિયસ આલેખ બનાવવામાં આવે છે. આર્હેનિયસ પ્લોટનું ઉદાહરણ જમણી બાજુની આકૃતિમાં જોઈ શકાય છે. સક્રિયકરણ ઊર્જા આ આર્હેનિયસ પ્લોટના ઢાળમાંથી મળી શકે છે. અન્ય વિશ્લેષણ તકનીકમાં થર્મલ ડિસોર્પ્શન સ્પેક્ટ્રાનું અનુકરણ કરવું અને પ્રાયોગિક ડેટા સાથે સરખામણી કરવી શામેલ છે. આ તકનીક ગતિશીલ મોન્ટે કાર્લો સિમ્યુલેશન પર આધાર રાખે છે અને તેમાં શોષાયેલા અણુઓની જાળીની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓની સમજ જરૂરી છે. આ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનું વર્ણન લેટીસ ગેસ હેમિલ્ટોનિયન દ્વારા પ્રથમ સિદ્ધાંતો પરથી કરવામાં આવ્યું છે, જે અણુઓની ગોઠવણીના આધારે બદલાય છે. રોડિયમમાંથી ઓક્સિજનના શોષણની તપાસ કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતી આ પદ્ધતિનું ઉદાહરણ નીચેના પેપરમાં મળી શકે છેઃ "ઓ/આરએચ (111) નું તાપમાન પ્રોગ્રામ કરેલ શોષણનું કાઇનેટિક મોન્ટે કાર્લો સિમ્યુલેશન". રિડક્ટિવ અથવા ઓક્સિડેટીવ ડિસોર્પ્શન કેટલાક કિસ્સાઓમાં, શોષિત પરમાણુ રાસાયણિક રીતે સપાટી/સામગ્રી સાથે બંધાયેલ હોય છે, જે મજબૂત સંલગ્નતા પૂરી પાડે છે અને ડિસોર્પ્શનને મર્યાદિત કરે છે. જો આ કિસ્સો હોય, તો શોષણ માટે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાની જરૂર પડે છે જે રાસાયણિક બંધને તોડી નાખે છે. આને પૂર્ણ કરવાની એક રીત એ છે કે સપાટી પર વોલ્ટેજ લાગુ કરવો, જેના પરિણામે શોષિત અણુમાં ઘટાડો અથવા ઓક્સિડેશન થાય છે (પૂર્વગ્રહ અને શોષિત અણુઓના આધારે). રિડક્ટિવ ડિસોર્પ્શનના લાક્ષણિક ઉદાહરણમાં, સોનાની સપાટી પર આલ્કાઈલ થિયોલ્સના સ્વ-એસેમ્બલ મોનોલેયર્સને સલ્ફર હેડ-ગ્રૂપમાં ઘટાડાના પરિણામે સપાટી પર નકારાત્મક પૂર્વગ્રહ લાગુ કરીને દૂર કરી શકાય છે. આ પ્રક્રિયા માટે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા હશેઃ જ્યાં R એ આલ્કાઈલ સાંકળ છે (દા. ત. CH3), S એ થિયોલ જૂથનો સલ્ફર અણુ છે, Au એ સોનાની સપાટીનો અણુ છે અને e-એ બાહ્ય વોલ્ટેજ સ્રોત દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવેલ ઇલેક્ટ્રોન છે. રિડક્ટિવ/ઓક્સિડેટીવ ડિસોર્પ્શન માટેનો બીજો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ રિજનરેશન દ્વારા સક્રિય કાર્બન સામગ્રીને સાફ કરવાનો છે. ઇલેક્ટ્રોન-સ્ટિમ્યુલેટેડ ડિસોર્પ્શન ઇલેક્ટ્રોન-સ્ટિમ્યુલેટેડ ડિસોર્પ્શન વેક્યૂમમાં સપાટી પર ઇલેક્ટ્રોન બીમની ઘટનાના પરિણામે થાય છે, જે કણ ભૌતિકશાસ્ત્ર અને સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી (SEM) જેવી ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓમાં સામાન્ય છે. વાતાવરણીય દબાણ પર, અણુઓ સપાટીઓ સાથે નબળા બંધનમાં બંધાઈ શકે છે જેને શોષણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ અણુઓ સંપૂર્ણ રીતે સરળ સપાટી માટે 1015 અણુઓ/સે. મી. 2 ની ઘનતા સાથે એકસ્તર બનાવી શકે છે. અણુઓની બંધન ક્ષમતાઓના આધારે એક મોનોલેયર અથવા અનેક રચના થઈ શકે છે. જો ઇલેક્ટ્રોન બીમ સપાટી પર અથડાય છે, તો તે શોષિત મોનોલેયર (ઓ) માં અણુઓ સાથે સપાટીના બંધને તોડવા માટે ઊર્જા પૂરી પાડે છે, જેના કારણે સિસ્ટમમાં દબાણ વધે છે. એકવાર અણુનું વેક્યૂમ વોલ્યુમમાં વિસર્જન થઈ જાય, પછી તેને વેક્યૂમના પંપીંગ મિકેનિઝમ દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે (ફરીથી શોષણ નજીવી છે). તેથી, નિર્જલીકરણ માટે ઓછા અણુઓ ઉપલબ્ધ છે, અને સતત નિર્જલીકરણ જાળવવા માટે ઇલેક્ટ્રોનની વધતી સંખ્યા જરૂરી છે. ઇલેક્ટ્રોન સ્ટિમ્યુલેટેડ ડિસોર્પ્શન પરના અગ્રણી નમૂનાઓમાંના એકનું વર્ણન પીટર એન્ટોનીવિઝ દ્વારા કરવામાં આવ્યું છે. ટૂંકમાં, તેમનો સિદ્ધાંત એ છે કે એડસોર્બેટ ઇન્સિડેન્ટ ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા આયનીકૃત થાય છે અને પછી આયન ઇમેજ ચાર્જ પોટેન્શિયલનો અનુભવ કરે છે જે તેને સપાટી તરફ આકર્ષે છે. જેમ જેમ આયન સપાટીની નજીક જાય છે, તેમ તેમ સબસ્ટ્રેટમાંથી ઇલેક્ટ્રોન ટનલિંગની સંભાવના વધે છે અને આ પ્રક્રિયા દ્વારા આયન તટસ્થ થઈ શકે છે. તટસ્થ આયન હજુ પણ પહેલાની ગતિ ઊર્જા ધરાવે છે, અને જો આ ઊર્જા વત્તા પ્રાપ્ત સંભવિત ઊર્જા બંધનકર્તા ઊર્જા કરતાં વધારે હોય તો આયન સપાટી પરથી શોષી શકે છે. આ પ્રક્રિયા માટે આયનીકરણ જરૂરી હોવાથી, આ સૂચવે છે કે અણુ ઓછી ઉત્તેજના ઊર્જા પર શોષી શકતો નથી, જે ઇલેક્ટ્રોન સિમ્યુલેટેડ શોષણ પરના પ્રાયોગિક ડેટા સાથે સંમત થાય છે. ઇલેક્ટ્રોન સ્ટિમ્યુલેટેડ ડિસોર્પ્શનને સમજવું લાર્જ હેડ્રોન કોલાઇડર જેવા પ્રવેગકો માટે નિર્ણાયક છે, જ્યાં સપાટીઓ ઊર્જાસભર ઇલેક્ટ્રોનની તીવ્ર તોપમારાને આધિન હોય છે. ખાસ કરીને, બીમ વેક્યૂમ પ્રણાલીઓમાં વાયુઓનું શોષણ સપાટીઓની ગૌણ ઇલેક્ટ્રોન ઉપજમાં ફેરફાર કરીને પ્રવેગકની કામગીરીને મજબૂત રીતે અસર કરી શકે છે. આઈઆર ફોટોડોસોર્પ્શન આઈઆર ફોટોડોસોર્પ્શન એ એક પ્રકારનું શોષણ છે જે ત્યારે થાય છે જ્યારે ઇન્ફ્રારેડ પ્રકાશ સપાટી પર પડે છે અને અગાઉ શોષાયેલા અણુઓના આંતરિક કંપન મોડની ઉત્તેજના સાથે સંકળાયેલી પ્રક્રિયાઓને સક્રિય કરે છે અને ત્યારબાદ પ્રજાતિઓનું વાયુ તબક્કામાં શોષણ થાય છે. કોઈ વ્યક્તિ પસંદગીયુક્ત રીતે અધિશોષક અથવા અધિશોષક-ઉપસ્તર યુગ્મિત પ્રણાલીના ઇલેક્ટ્રોન અથવા સ્પંદનોને ઉત્તેજિત કરી શકે છે. ઘટનાના પ્રકાશથી પ્રણાલીમાં પૂરતી ઊર્જાના વિનિમય સાથે બંધની આ છૂટછાટ આખરે શોષણ તરફ દોરી જશે. સામાન્ય રીતે, આ ઘટના નબળા-બંધાયેલ ભૌતિક-શોષિત પ્રજાતિઓ માટે વધુ અસરકારક છે, જે રસાયણ-શોષિત પ્રજાતિઓની સરખામણીમાં ઓછી શોષણ સંભવિત ઊંડાઈ ધરાવે છે. હકીકતમાં, છીછરા પોટેન્શિયલને અણુને સપાટીથી મુક્ત કરવા અને આઈઆર-ફોટોડોસોર્પ્શન પ્રયોગોને શક્ય બનાવવા માટે ઓછી લેસર તીવ્રતાની જરૂર પડે છે, કારણ કે માપવામાં આવેલ ડિસોર્પ્શનનો સમય સામાન્ય રીતે સમસ્યામાં અન્ય છૂટછાટ દરના વ્યસ્ત કરતાં લાંબો હોય છે. ફોનોન સક્રિય વિસર્જન 2005 માં, જ્હોન વીવર એટ અલ દ્વારા શોષણની એક રીતની શોધ કરવામાં આવી હતી. જેમાં થર્મલ અને ઇલેક્ટ્રોન સ્ટિમ્યુલેટેડ ડિસોર્પ્શન બંનેના તત્વો છે. આ પદ્ધતિ ખાસ રસ ધરાવે છે કારણ કે બાહ્ય ઉત્તેજના વિના બંધ પ્રણાલીમાં શોષણ થઈ શકે છે. સ્કેનીંગ ટનલિંગ માઇક્રોસ્કોપીનો ઉપયોગ કરીને સિલિકોન પર શોષાયેલા બ્રોમિનની તપાસ કરતી વખતે આ મોડની શોધ કરવામાં આવી હતી. પ્રયોગમાં, સી-બીઆર વેફર્સને 620 થી 775 કે સુધીના તાપમાને ગરમ કરવામાં આવ્યા હતા. જો કે, તે સરળ થર્મલ ડિસોર્પ્શન બોન્ડ બ્રેકિંગ ન હતું જે જોવા મળ્યું હતું કારણ કે આર્હેનિયસ પ્લોટ્સમાંથી ગણવામાં આવેલી સક્રિયકરણ ઊર્જા સી-બીઆર બોન્ડની શક્તિ કરતા ઓછી હોવાનું જણાયું હતું. તેના બદલે, સિલિકોનના ઓપ્ટિકલ ફોનોન સ્પંદનો દ્વારા સપાટીના બંધને નબળા પાડે છે અને ઇલેક્ટ્રોનને એન્ટિબોન્ડિંગ સ્થિતિને ઉત્તેજિત કરવા માટે ઊર્જા પણ પ્રદાન કરે છે. એપ્લિકેશન ડિસોર્પ્શન એ એક ભૌતિક પ્રક્રિયા છે જે ઘણી એપ્લિકેશનો માટે ખૂબ જ ઉપયોગી હોઈ શકે છે. આ વિભાગમાં થર્મલ ડિસોર્પ્શનના બે ઉપયોગો સમજાવવામાં આવ્યા છે. તેમાંથી એક વાસ્તવમાં થર્મલ ડિસોર્પ્શનની તકનીક છે, તાપમાન પ્રોગ્રામ કરેલ ડિસોર્પ્શન, એક એપ્લિકેશનને બદલે, પરંતુ તેની ઘણી મહત્વપૂર્ણ એપ્લિકેશનો છે. બીજો એક પ્રદૂષણ ઘટાડવાના ઉદ્દેશ્ય સાથે થર્મલ ડિસોર્પ્શનનો ઉપયોગ છે. તાપમાન પ્રોગ્રામ્ડ ડિસોર્પ્શન (ટી. પી. ડી.) તાપમાન પ્રોગ્રામ્ડ ડિસોર્પ્શન (ટી. પી. ડી.) સામગ્રી સંશોધન વિજ્ઞાન માટે ઉપલબ્ધ સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી સપાટી વિશ્લેષણ તકનીકોમાંની એક છે. તેની ઘણી ઉપયોગિતાઓ છે જેમ કે રાસાયણિક સંયોજનો અને તત્વોના શોષણ દર અને બંધનકર્તા ઊર્જાને જાણવી, ઉત્પ્રેરક સપાટીઓ પર સક્રિય સ્થળોનું મૂલ્યાંકન અને શોષણ, સપાટીની પ્રતિક્રિયા અને શોષણ સહિત ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયાઓની પદ્ધતિઓની સમજ, સામગ્રીની રચનાઓનું વિશ્લેષણ, સપાટીની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ અને સપાટીના દૂષિત પદાર્થો. તેથી, ટી. પી. ડી. ઘણા ઉદ્યોગોમાં વધુને વધુ મહત્વપૂર્ણ છે, જેમાં પોલિમર, ફાર્માસ્યુટિકલ્સ, માટી અને ખનિજો, ખાદ્ય પેકેજિંગ અને ધાતુઓ અને મિશ્ર ધાતુઓ જેવા ઉત્પાદનો પર ગુણવત્તા નિયંત્રણ અને ઔદ્યોગિક સંશોધનનો સમાવેશ થાય છે, પરંતુ તે મર્યાદિત નથી. જ્યારે ટી. પી. ડી. નો ઉપયોગ અગાઉ સપાટી પર શોષાયેલા ઉત્પાદનોના શોષણ દરને જાણવાના હેતુથી કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેમાં ઠંડા સ્ફટિકની સપાટીને ગરમ કરવાનો સમાવેશ થાય છે જે નિયંત્રિત દરે ગેસ અથવા વાયુઓના મિશ્રણને શોષી લે છે. પછી, એડસોર્બેટ્સ પ્રતિક્રિયા કરશે કારણ કે તેઓ ગરમ થાય છે અને પછી તેઓ સપાટી પરથી શોષી લેશે. ટી. પી. ડી. લાગુ કરવાના પરિણામો એ દરેક ઉત્પાદન પ્રજાતિઓના શોષણ દર છે જે સપાટીના તાપમાનના કાર્ય તરીકે શોષાઈ ગયા છે, જેને ઉત્પાદનનું ટી. પી. ડી. સ્પેક્ટ્રમ કહેવામાં આવે છે. ઉપરાંત, જે તાપમાન પર દરેક સપાટીના સંયોજનોને શોષી લેવામાં આવ્યા છે તે જાણીતું હોવાથી, શોષિત સંયોજનને સપાટી પર બંધાયેલી ઊર્જાની ગણતરી કરવી શક્ય છે, સક્રિયકરણ ઊર્જા. પ્રદૂષણ દૂર કરવા માટે થર્મલ ડિસોર્પ્શન, ખાસ કરીને થર્મલ ડિસોર્પ્શન, પર્યાવરણીય ઉપચાર તકનીક તરીકે લાગુ કરી શકાય છે. આ ભૌતિક પ્રક્રિયા નક્કર મેટ્રિક્સમાંથી 90 થી 560 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધીના પ્રમાણમાં નીચા તાપમાને અશુદ્ધિઓને દૂર કરવા માટે રચાયેલ છે. દૂષિત માધ્યમોને પાણી અને કાર્બનિક અશુદ્ધિઓને બાષ્પીભવન કરવા માટે ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારબાદ ગેસ ટ્રીટમેન્ટ સિસ્ટમમાં સારવાર કરવામાં આવે છે જેમાં દૂર કર્યા પછી, અશુદ્ધિઓને એકત્રિત કરવામાં આવે છે અથવા થર્મલ રીતે નાશ કરવામાં આવે છે. તેમને દૂર કરવા/ઓછા ઝેરી સંયોજનોમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે વાહક ગેસ અથવા વેક્યૂમનો ઉપયોગ કરીને વરાળ ઉપચાર પ્રણાલીમાં પરિવહન કરવામાં આવે છે. થર્મલ ડિસોર્પ્શન સિસ્ટમ્સ નીચા ડિઝાઇન તાપમાન પર કામ કરે છે, જે કાર્બનિક અશુદ્ધિઓનું પૂરતું વોલેટિલાઇઝેશન હાંસલ કરવા માટે પૂરતું ઊંચું છે. તાપમાન અને રહેઠાણનો સમય પસંદ કરેલા અશુદ્ધિઓને બાષ્પીભવન કરવા માટે રચાયેલ છે પરંતુ સામાન્ય રીતે તે તેમને ઓક્સિડાઇઝ નહીં કરે. તે એવી જગ્યાઓ પર લાગુ પડે છે જ્યાં ઉચ્ચ સીધો કચરો દફનાવવામાં આવે છે, અને સ્થળના સતત ઉપયોગ અથવા પુનર્વિકાસ માટે ટૂંકા સમયમર્યાદા જરૂરી છે. એડ્સોર્પ્શન ડિસોર્પ્ટિવ કેપેસિટી સોર્પ્શન આઇસોથર્મ કેમીસોર્પ્શન ગિબ્સ આઇસોથર્મ ભેજ સોર્પ્શન આઇસોથર્મ લેંગમુઇર સમીકરણ સંદર્ભો સપાટી વિજ્ઞાન વીડિયો ક્લિપ્સ ધરાવતા લેખો