En reaktion i fast tillstånd, även kallad torrmediereaktion eller lösningsmedelsfri reaktion, är en kemisk reaktion där lösningsmedel inte används. I en normal reaktion placeras de reagerande medlen, även kallade reaktanter, i ett lösningsmedel innan reaktionen kan ske. Dessa reaktanter reagerar och bildar ett nytt ämne. Efter att reaktionen är klar kan forskarna ta bort den nya produkten från lösningsmedlet. En reaktion i fast tillstånd tillåter emellertid reaktanterna att reagera kemiskt utan närvaro av ett lösningsmedel.
Fördelarna med solid state-reaktioner sprider sig i många branscher. Det är viktigt för ekonomin eftersom elimineringen av lösningsmedel innebär att produkterna kommer att kosta mindre. Detta kommer i sin tur att göra dessa produkter billigare att köpa. Med normala reaktioner måste forskare ta bort det kvarvarande lösningsmedlet från den resulterande produkten efter att en reaktion har avslutats. Att producera material från en solid state-reaktion kommer att innebära att forskare kan kringgå reningsprocessen.
Att eliminera lösningsmedlet från reaktionen innebär att en reaktion i fast tillstånd producerar mer produkt än en normal reaktion kan. Det är också mer miljövänligt. Eftersom det inte finns något lösningsmedel finns det inget avfall att eliminera vid slutet av reaktionen.
Ett exempel på en solid state-reaktion som revolutionerar andra industrier är utvecklingen av en återvinningsbar katalysator. Denna katalysator kan avlägsnas fullständigt och återanvändas i slutet av reaktionen. Katalysatorn löses först i reaktanterna. När reaktanterna väl har införts i varandra fälls katalysatorn långsamt ut till ett klibbigt fast ämne. Reaktanterna kan reagera fullt ut med varandra, och katalysatorn separerar sig från de resulterande produkterna och kan separeras och återvinnas.
Det finns flera förhållanden under vilka denna typ av reaktion kan ske. Ugnstekniker använder höga temperaturer för att uppmuntra reaktioner utan lösningsmedel. I en smältteknik smälts reaktanterna samman. De smälta reaktanterna interagerar i flytande tillstånd och blir en pasta som sedan hårdnar till en fast substans. Vissa reaktanter är mycket reaktiva i närvaro av en gas. Därför utsätter forskare ämnet för en ström av reaktiv gas. Denna process kallas en gasreaktion.
Även om det finns många fördelar med att utveckla solid state-reaktioner, finns det också många nackdelar. Den ideala processen bör resultera i en homogen eller enhetlig substans, och vissa fasta tillståndsreaktioner gör det inte. Dessutom är dessa reaktioner, av uppenbara skäl, värdelösa för reaktioner som kräver lösningsmedel.