Una reazione allo stato solido, chiamata anche reazione a mezzo secco o reazione senza solventi, è una reazione chimica in cui non vengono utilizzati solventi. In una reazione normale, gli agenti reagenti, detti anche reagenti, vengono posti in un solvente prima che possa aver luogo la reazione. Questi reagenti reagiscono per formare una nuova sostanza. Dopo che la reazione è stata completata, gli scienziati sono in grado di rimuovere il nuovo prodotto dal solvente. Una reazione allo stato solido, invece, consente ai reagenti di reagire chimicamente senza la presenza di un solvente.
I vantaggi delle reazioni allo stato solido si estendono in molti settori. È importante per l’economia perché l’eliminazione dei solventi significa che i prodotti costeranno meno. Questo, a sua volta, renderà questi prodotti più economici da acquistare. Con le reazioni normali, gli scienziati devono rimuovere il solvente residuo dal prodotto risultante al termine della reazione. La produzione di materiali da una reazione allo stato solido significherà che gli scienziati saranno in grado di bypassare il processo di purificazione.
Eliminare il solvente dalla reazione significa che una reazione allo stato solido produce più prodotto di una normale reazione. Inoltre è più rispettoso dell’ambiente. Poiché non c’è solvente, non ci sono rifiuti da eliminare alla fine della reazione.
Un esempio di reazione allo stato solido che rivoluziona altre industrie è lo sviluppo di un catalizzatore riciclabile. Questo catalizzatore può essere completamente rimosso e riutilizzato al termine della reazione. Il catalizzatore viene prima disciolto nei reagenti. Una volta che i reagenti vengono introdotti l’uno con l’altro, il catalizzatore precipita lentamente in un solido appiccicoso. I reagenti sono in grado di reagire completamente tra loro e il catalizzatore si separa dai prodotti risultanti ed è in grado di essere separato e riciclato.
Esistono diverse condizioni in cui può avvenire questo tipo di reazione. Le tecniche a forno utilizzano temperature elevate per favorire reazioni senza solventi. In una tecnica di fusione, i reagenti vengono fusi insieme. I reagenti fusi interagiscono allo stato liquido e diventano una pasta che poi si indurisce in un solido. Alcuni reagenti sono altamente reattivi in presenza di un gas. Pertanto, gli scienziati espongono la sostanza a un flusso di gas reattivo. Questo processo è chiamato reazione del gas.
Sebbene ci siano molti vantaggi nello sviluppo di reazioni allo stato solido, ci sono anche molti inconvenienti. Il processo ideale dovrebbe risultare in una sostanza omogenea, o uniforme, e alcune reazioni allo stato solido no. Inoltre, queste reazioni sono, per ovvie ragioni, inutili per reazioni che richiedono solventi.