Reaktionstemperatur

Reaktionstemperatur bezeichnet die Temperatur, bei der eine chemische Reaktion stattfindet oder kontrolliert wird. In der Reaktionskinetik ist sie ein zentraler Einflussfaktor neben Konzentration und Druck. Sie wird durch Wärmezufuhr oder -abfuhr aufrechterhalten.

Nach dem Arrhenius-Gesetz steigt die Reaktionsgeschwindigkeit mit der Temperatur, da mehr Moleküle die Aktivierungsbarriere überwinden. Höhere Temperaturen können jedoch Nebenreaktionen begünstigen und die Selektivität verringern. Bei endothermen Reaktionen verschiebt sich das Gleichgewicht mit steigender Temperatur in Richtung Produkte, bei exothermen Reaktionen in Richtung Edukte.

In praktischen Anwendungen wird die Temperatur in Reaktoren durch Thermostate, Heiz- und Kühlkreisläufe oder Mantelheizungen geregelt. Isotherme Reaktionen halten die Temperatur konstant, während bei nicht‑isothermen oder adiabatischen Prozessen die Temperatur während der Reaktion variiert. Das Temperaturprofil beeinflusst Reaktionskinetik, Wärmeabfuhr und Sicherheit.

Die Temperatur wird üblicherweise in Kelvin oder Grad Celsius angegeben. Sicherheitsrelevante Aspekte umfassen das Verhindern von Überhitzung, Reaktionsrunaways und Temperaturabhängigkeiten von Zünd- oder Zersetzungsprozessen. Prozessleittechnik und Risikobewertung unterstützen das Temperaturmanagement in Industrieprozessen.

Beispiele zeigen, dass Temperaturfenster in der Polymerisation, in organischen Oxidationsreaktionen und in Fermentationen eine zentrale Rolle spielen. Die Wahl der Reaktionstemperatur basiert auf Kinetik, Thermodynamik, Mechanismus sowie wirtschaftlichen Überlegungen.