Bir mikro reaktör, kimyasal reaksiyonların gerçekleşebileceği çok küçük ölçekli bir cihazdır. Tipik olarak, boyutlar değişiklik gösterse de, uzunluk ve genişlikte inçten (2.54 cm) daha az ve belki de inç (1.56 mm) 'nin on altıda birinden (1.06 mm'den az) daha az ölçer. Normalde reaksiyonların gerçekleştiği küçük kanallar veya bölmeler içeren giriş ve çıkış tüplerine sahip olacaktır. Genellikle reaktifler ve ürün, küçük pompalar veya elektro-ozmozlar kullanılarak ortaya çıkabilen akışkanlar (sıvılar veya gazlar) şeklindedir. 2011 itibariyle, mikro reaktörler sadece deneysel ve prototipleme amaçlı kullanılmaktadır, ancak yararlı kimyasalların seri üretimi için onları çok sayıda kullanma potansiyeli vardır.
Cihaz normal olarak küçük kanalların entegre devrelerin imalatına benzer şekilde uygun bir malzemeye asılmasıyla yapılır. Silikon gofret, cam, metal veya seramik malzemelerden yapılabilirler. Kanallar insan saçı kadar geniş olmayabilir. Aşındırma işlemi lazer, elektrik boşalması veya kimyasal yollarla yapılabilir. Çoğunlukla mikroreaktör birbirine zımparalanmış iki kazınmış plakadan yapılır.
Mikro reaktörler, kimyasal reaksiyonları gerçekleştirme konusunda daha geleneksel, daha büyük ölçekli araçlara göre bazı önemli avantajlar sunar. Yüksek yüzey alanı-hacim oranı, reaksiyonların daha büyük ölçeklerde mümkün olandan daha düşük bir sıcaklıkta daha hızlı ve sıklıkla ilerlemesini sağlar. Normalde potansiyel olarak tehlikeli olabilecek veya ekipmana zarar verebilecek yüksek ekzotermik reaksiyonlar güvenle gerçekleştirilebilir; Üretilen herhangi bir ısı, daha küçük miktarlarda reaktan nedeniyle hızlı bir şekilde dağılır. Geleneksel bir kimyasal tesisin bazı kısımlarındaki bir başarısızlık, büyük miktarlarda tehlikeli kimyasalların salınmasına veya üretimin tamamen durdurulmasına neden olabilir. Buna karşılık, çok sayıda mikro reaktörden oluşan bir tesis bir parçanın arızasından önemli ölçüde etkilenmeyecektir.
Genellikle, mikro reaktörler sürekli bir reaktan akışıyla çalışır. Her ne kadar ayrı bir mikroreaktörden elde edilen çıktı oranı çok küçük olsa da, yine de küçük bir fabrika olarak kabul edilebilir. Ekonomik olarak uygulanabilir bir ölçekte ürünler sunmak için bir araya getirilmiş çok sayıda seri üretimli mikro reaktör kullanma potansiyeli bulunmaktadır ve bir dizi olasılık araştırılmaktadır.
Mikro reaktörlerin organik sentezlerde kullanımı çok umut verici bir alandır. Reaktantların hızlı karışmasını, hızlı reaksiyon sürelerini, artan verimleri ve toksik ve patlayıcı bileşiklerin güvenli bir şekilde kullanılmasını sağlar. Laboratuardan endüstriyel seviyede üretime ölçeklendirme, optimum verim elde etmek için prosedürlerde herhangi bir değişiklik içermez - bu sadece daha fazla mikro reaktör ünitesi ekleme meselesi olacaktır.
Diğer bir potansiyel ticari kullanım, fosil yakıtlara bir alternatif olan biyodizel üretimidir. Mevcut üretim yöntemleri, ana hammadde, bitkisel yağ ve metanolün, bir katalizör ile karıştırılmasını ve reaksiyonun tamamlanması için birkaç saat bırakılmasını gerektirir. Bir biyodizel mikroreaktöründe, reaksiyon neredeyse hemen gerçekleşir ve yine, işlemin yararlı miktarlar üretmek için ölçeklendirilmesi, çok sayıda mikro reaktörün birleştirilmesini içerir.
Bununla birlikte, mikro reaktörler kullanarak ekonomik büyük ölçekli kimyasalların üretilmesi için aşılması gereken bir takım problemler vardır. Bunlardan biri duvar etkisidir: tepkenler ve ürünler tepkime odasının duvarlarına yapışma eğilimindedir. Bu genellikle büyük reaksiyon kapları kullanan geleneksel kimyasal üretim için önemsizdir, ancak mikro ölçekte potansiyel verimin önemli bir kısmı kaybedilebilir. Bir başka sorun, kanalları tıkama eğiliminde oldukları için, bir reaktörde katı madde içeren reaksiyonların ya da bir reaktör olarak gerçekleştirilmelerinin zor olmasıdır.
