Wat is een Solid State-reactie?

Een reactie in vaste toestand, ook een reactie in droge media of een reactie zonder oplosmiddel genoemd, is een chemische reactie waarbij geen oplosmiddelen worden gebruikt. Bij een normale reactie worden de reagentia, ook wel de reagentia genoemd, in een oplosmiddel geplaatst voordat de reactie kan plaatsvinden. Deze reactanten reageren om een ​​nieuwe stof te vormen. Nadat de reactie is voltooid, kunnen wetenschappers het nieuwe product uit het oplosmiddel verwijderen. Een reactie in vaste toestand maakt het echter mogelijk dat de reagentia chemisch reageren zonder de aanwezigheid van een oplosmiddel.

De voordelen van reacties in vaste toestand rimpelen in veel industrieën. Het is belangrijk voor de economie, omdat de verwijdering van oplosmiddelen betekent dat producten minder kosten. Dit zal op zijn beurt die producten goedkoper maken om te kopen. Bij normale reacties moeten wetenschappers het resterende oplosmiddel uit het resulterende product verwijderen nadat een reactie is afgelopen. Het produceren van materialen uit een reactie in vaste toestand betekent dat wetenschappers het zuiveringsproces kunnen omzeilen.

Het verwijderen van het oplosmiddel uit de reactie betekent dat een reactie in vaste toestand meer product produceert dan een normale reactie kan. Het is ook milieuvriendelijker. Aangezien er geen oplosmiddel is, is er geen afval om aan het einde van de reactie te verwijderen.

Een voorbeeld van een reactie in vaste toestand die een revolutie teweegbrengt in andere industrieën is de ontwikkeling van een recyclebare katalysator. Deze katalysator kan aan het einde van de reactie volledig worden verwijderd en opnieuw worden gebruikt. De katalysator wordt eerst opgelost in de reactanten. Nadat de reactanten aan elkaar zijn toegevoegd, slaat de katalysator langzaam neer in een plakkerige vaste stof. De reagentia kunnen volledig met elkaar reageren en de katalysator scheidt zichzelf van de resulterende producten en kan worden gescheiden en gerecycled.

Er zijn verschillende omstandigheden waaronder een reactie in vaste toestand kan plaatsvinden. Oventechnieken gebruiken hoge temperaturen om reacties zonder oplosmiddelen aan te moedigen. In een smelttechniek worden de reactanten samengesmolten. De gesmolten reactanten werken samen in de vloeibare toestand en worden een pasta die vervolgens hard wordt tot een vaste stof. Sommige reactanten zijn zeer reactief in aanwezigheid van een gas. Daarom stellen wetenschappers de stof bloot aan een stroom reactief gas. Dit proces wordt een gasreactie genoemd.

Hoewel er veel voordelen zijn aan het ontwikkelen van reacties in vaste toestand, zijn er ook veel nadelen. Het ideale proces zou moeten resulteren in een homogene of uniforme substantie, en sommige reacties in vaste toestand niet. Bovendien zijn deze reacties, om voor de hand liggende redenen, nutteloos voor reacties die oplosmiddelen vereisen.