Eine Festkörperreaktion, auch Trockenmedienreaktion oder lösungsmittelfreie Reaktion genannt, ist eine chemische Reaktion, bei der keine Lösungsmittel verwendet werden. Bei einer normalen Reaktion werden die Reaktionspartner, auch Reaktionspartner genannt, in ein Lösungsmittel gegeben, bevor die Reaktion stattfinden kann. Diese Reaktanten reagieren zu einer neuen Substanz. Nachdem die Reaktion abgeschlossen ist, können die Wissenschaftler das neue Produkt aus dem Lösungsmittel entfernen. Bei einer Festkörperreaktion können die Reaktanten jedoch ohne die Anwesenheit eines Lösungsmittels chemisch reagieren.
Die Vorteile von Festkörperreaktionen breiten sich in vielen Branchen aus. Dies ist für die Wirtschaftlichkeit wichtig, da die Produkte durch den Verzicht auf Lösungsmittel weniger kosten. Dadurch werden diese Produkte wiederum günstiger in der Anschaffung. Bei normalen Reaktionen müssen die Wissenschaftler nach Abschluss einer Reaktion das restliche Lösungsmittel aus dem resultierenden Produkt entfernen. Die Herstellung von Materialien aus einer Festkörperreaktion bedeutet, dass Wissenschaftler den Reinigungsprozess umgehen können.
Das Eliminieren des Lösungsmittels aus der Reaktion bedeutet, dass eine Festkörperreaktion mehr Produkt produziert als eine normale Reaktion. Es ist auch umweltfreundlicher. Da kein Lösungsmittel vorhanden ist, muss am Ende der Reaktion kein Abfall beseitigt werden.
Ein Beispiel für eine Festkörperreaktion, die andere Industrien revolutioniert, ist die Entwicklung eines recycelbaren Katalysators. Dieser Katalysator kann am Ende der Reaktion vollständig entfernt und wiederverwendet werden. Der Katalysator wird zunächst in den Reaktionspartnern gelöst. Sobald die Reaktanten miteinander verbunden sind, fällt der Katalysator langsam zu einem klebrigen Feststoff aus. Die Reaktanden können vollständig miteinander reagieren und der Katalysator trennt sich von den resultierenden Produkten und kann abgetrennt und recycelt werden.
Es gibt mehrere Bedingungen, unter denen diese Art von Reaktion ablaufen kann. Ofentechniken verwenden hohe Temperaturen, um Reaktionen ohne Lösungsmittel zu fördern. Bei einer Schmelztechnik werden die Reaktanten zusammengeschmolzen. Die geschmolzenen Reaktionspartner interagieren im flüssigen Zustand und werden zu einer Paste, die dann zu einem Feststoff aushärtet. Einige Reaktanten sind in Gegenwart eines Gases hochreaktiv. Daher setzen Wissenschaftler die Substanz einem Strom aus reaktivem Gas aus. Dieser Vorgang wird als Gasreaktion bezeichnet.
Obwohl die Entwicklung von Festkörperreaktionen viele Vorteile bietet, gibt es auch viele Nachteile. Der ideale Prozess sollte zu einer homogenen oder einheitlichen Substanz führen, und einige Festkörperreaktionen tun dies nicht. Außerdem sind diese Reaktionen aus offensichtlichen Gründen für Reaktionen nutzlos, die Lösungsmittel erfordern.