Bij het zien van schijnbaar tegenstrijdige papers over of je een chemische reactie nu beter wel of niet moet roeren, klom hoogleraar flowchemie Timothy Noël (Universiteit van Amsterdam) met zijn team in de pen voor een genuanceerder tegengeluid.

In veel organisch-chemische laboratoria is het vanzelfsprekend: een reactieopstelling krijgt standaard een roervlo en een magneetroerder. Maar hoe essentieel is dat eigenlijk? Voor veel chemici is roeren zo gewoon dat ze er zelden expliciet bij stilstaan. Twee recente publicaties zetten dit ogenschijnlijk simpele onderwerp opnieuw in de schijnwerpers en lieten zien hoe complex het werkelijk is.

In de eerste studie kwam naar voren dat er in een hele reeks organische reacties nauwelijks verschil in opbrengst of verloop te zien is, of je ze nu roert of stilzet.[1] De auteurs concludeerden daarom dat roeren vaak niet nodig zou zijn en suggereerden zelfs dat roerplaten in sommige labs overbodig konden worden. Deze paper kwam de voorbije weken veelvuldig voorbij op sociale media, waarbij de implicaties naar mijn gevoel werden overschat.

Een tweede publicatie liet namelijk precies het tegenovergestelde zien: de exacte positie van reageerbuizen op een magneetroerder bleek directe invloed te hebben op de uitkomst van een reactie, in dit geval de synthese van nanodeeltjes.[2] Kleine variaties in het magnetisch veld zorgden voor merkbare verschillen in menging en daarmee in reproduceerbaarheid.

Deze schijnbaar tegenstrijdige bevindingen tonen hoe gemakkelijk misverstanden ontstaan: organisch chemici denken vaak niet bewust na over menging, terwijl dat in de procestechnologie al decennialang een centraal thema is.

Mijn team besloot daarom een overzichtsartikel te schrijven waarin we de basisprincipes van menging uitleggen en koppelen aan praktische voorbeelden uit de organische chemie.[3] Want wanneer is roeren écht noodzakelijk?

Dat hangt af van meerdere factoren. Bij kleinschalige, homogene reacties met trage kinetiek kan diffusie voldoende zijn. Maar zodra er meerdere fasen, vaste stoffen of gassen meedoen, of wanneer een reactie sterk exotherm is, wordt actieve menging cruciaal. En wat in een reageerbuisje nog probleemloos verloopt, kan bij grotere hoeveelheden leiden tot ‘hot spots’, nevenreacties of zelfs veiligheidsrisico’s.

Het is dus te simplistisch om te stellen dat roeren altijd of nooit nodig is. Onze conclusie is genuanceerder: denk bewust na over menging, beschrijf je roeromstandigheden expliciet, en besef dat wat op kleine schaal werkt niet automatisch veilig of reproduceerbaar is bij opschaling. Integendeel: juist op grote schaal worden problemen met warmteafvoer en menging uitvergroot, wat kan leiden tot verminderde selectiviteit en, in extreme gevallen, tot explosies.

Oftewel: to stir or not to stir is geen kwestie van gewoonte, maar van inzicht en zorgvuldigheid. En voor energiebesparing moet je het niet laten – het veiligheidsrisico is het eenvoudigweg niet waard.

[1] Huang, X.; Zhao, J.; Wang, Q.; Fang, P.; Xie, W.; Chen, M.; Han, H.; Zhang, L.; Zhang, J.; Wang, F.; Liu, Z.-Q. Comparison of the Effects of Stirring and Standing on Chemical Reactions. Synlett 2025, 36 (06), 683–688. https://doi.org/10.1055/a-2384-7220.

[2] Cherepanova, V. A.; Gordeev, E. G.; Ananikov, V. P. Magnetic Stirring May Cause Irreproducible Results in Chemical Reactions. JACS Au 2025, 5 (8), 3789–3798. https://doi.org/10.1021/jacsau.5c00412.

[3] Schuurmans, J.; Zondag, S. D. A.; Chaudhuri, A.; Van der Schaaf, J. and Noël, T. Stirring the Debate: How Mixing Influences Reproducibility and Efficiency in Synthetic Organic Chemistry. ChemRxiv 2025, DOI: 10.26434/chemrxiv-2025-1m8pt.

Onderwerpen