Co je reakce v pevném stavu?

Reakce v pevném stavu, také nazývaná reakce v suchém prostředí nebo reakce bez rozpouštědla, je chemická reakce, ve které se rozpouštědla nepoužívají. Při normální reakci jsou reakční činidla, nazývaná také reakční složky, umístěna do rozpouštědla před tím, než může probíhat reakce. Tyto reaktanty reagují za vzniku nové látky. Po dokončení reakce jsou vědci schopni odstranit nový produkt z rozpouštědla. Reakce v pevném stavu však umožňuje reakčním složkám chemickou reakci bez přítomnosti rozpouštědla.

Výhody reakcí v pevném stavu se zvětšují v mnoha průmyslových odvětvích. Je to důležité pro ekonomiku, protože odstranění rozpouštědel znamená, že výrobky budou stát levnější. To zase povede k zlevnění nákupu těchto produktů. Při běžných reakcích musí vědci po ukončení reakce odstranit zbytkové rozpouštědlo z výsledného produktu. Produkce materiálů z reakce v pevném stavu bude znamenat, že vědci budou schopni obejít proces čištění.

Odstranění rozpouštědla z reakce znamená, že reakce v pevném stavu produkuje více produktu, než může běžná reakce. Je také šetrnější k životnímu prostředí. Protože neexistuje žádné rozpouštědlo, není na konci reakce žádný odpad, který by se eliminoval.

Příkladem reakce v pevném stavu, která revolucionizuje ostatní průmyslová odvětví, je vývoj recyklovatelného katalyzátoru. Tento katalyzátor je možné na konci reakce úplně odstranit a znovu použít. Katalyzátor se nejprve rozpustí v reaktantech. Jakmile jsou reaktanty zavedeny do sebe, katalyzátor se pomalu vysráží na lepkavou pevnou látku. Reaktanty jsou schopny zcela spolu navzájem reagovat a katalyzátor se odděluje od výsledných produktů a je možné je separovat a recyklovat.

Existuje několik podmínek, za kterých může probíhat reakce v pevném stavu. Techniky pece používají vysoké teploty k podpoře reakcí bez rozpouštědel. V technice tavení se reakční složky roztaví dohromady. Roztavené reaktanty interagují v kapalném stavu a stávají se pastou, která potom ztuhne na pevnou látku. Některé reaktanty jsou vysoce reaktivní v přítomnosti plynu. Vědci proto vystavují látku proudu reaktivního plynu. Tento proces se nazývá plynná reakce.

Ačkoli existuje mnoho výhod pro vývoj reakcí v pevném stavu, existuje také mnoho nedostatků. Ideální proces by měl vést k homogenní nebo rovnoměrné látce a některé reakce v pevném stavu ne. Kromě toho jsou tyto reakce ze zřejmých důvodů zbytečné pro reakce vyžadující rozpouštědla.