Mikä on Solid State Reaction?

Kiinteän olomuodon reaktio, jota kutsutaan myös kuivana väliainereaktiona tai liuottimettomana reaktiona, on kemiallinen reaktio, jossa ei käytetä liuottimia. Normaalireaktiossa reagoivat aineet, joita kutsutaan myös reagoiviksi aineiksi, asetetaan liuottimeen ennen kuin reaktio voi tapahtua. Nämä reagoivat aineet muodostavat uuden aineen. Kun reaktio on valmis, tutkijat voivat poistaa uuden tuotteen liuottimesta. Kiinteän tilan reaktio mahdollistaa kuitenkin reagoivien aineiden reagoida kemiallisesti ilman liuotinta.

Puolijohdereaktioiden edut heiluvat monilla teollisuudenaloilla. Se on talouden kannalta tärkeää, koska liuottimien poistaminen tarkoittaa, että tuotteet maksavat vähemmän. Tämä puolestaan ​​tekee näiden tuotteiden ostamisesta halvempaa. Normaaleissa reaktioissa tiedemiesten on poistettava jäljelle jäänyt liuotin tuloksena olevasta tuotteesta reaktion päätyttyä. Materiaalien tuottaminen kiinteän olomuodon reaktiosta tarkoittaa, että tutkijat pystyvät ohittamaan puhdistusprosessin.

Liuottimen poistaminen reaktiosta tarkoittaa, että kiinteän olomuodon reaktio tuottaa enemmän tuotetta kuin normaali reaktio voi. Se on myös ympäristöystävällisempi. Koska liuotinta ei ole, ei ole jätettä poistettavaksi reaktion lopussa.

Esimerkki muiden alojen mullistavasta kiinteän olomuodon reaktiosta on kierrätettävän katalyytin kehittäminen. Tämä katalyytti voidaan poistaa kokonaan ja käyttää uudelleen reaktion lopussa. Katalyytti liuotetaan ensin reagensseihin. Kun reagenssit on johdettu toisiinsa, katalyytti saostuu hitaasti tahmeaksi kiinteäksi aineeksi. Reagoivat aineet pystyvät reagoimaan täysin keskenään, ja katalyytti erottuu tuloksena olevista tuotteista ja voidaan erottaa ja kierrättää.

Tämän tyyppinen reaktio voi tapahtua useissa olosuhteissa. Uunitekniikat käyttävät korkeita lämpötiloja kannustamaan reaktioita ilman liuottimia. Sulatustekniikassa reagenssit sulatetaan yhteen. Sulatetut reaktantit ovat vuorovaikutuksessa nestemäisessä tilassa ja niistä tulee tahna, joka sitten kovettuu kiinteäksi aineeksi. Jotkut reagoivat aineet ovat erittäin reaktiivisia kaasun läsnä ollessa. Siksi tutkijat altistavat aineen reaktiiviselle kaasuvirralle. Tätä prosessia kutsutaan kaasureaktioksi.

Vaikka kiinteiden reaktioiden kehittämisestä on monia etuja, on myös monia haittoja. Ihanteellisen prosessin pitäisi johtaa homogeeniseen tai yhtenäiseen aineeseen, ja jotkin kiinteän olomuodon reaktiot eivät. Lisäksi nämä reaktiot ovat ilmeisistä syistä hyödyttömiä liuottimia vaativissa reaktioissa.