Die Arrhenius-Gleichung, formuliert vom schwedischen Wissenschaftler Svante Arrhenius, beschreibt die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion und der Temperatur, bei der sie stattfindet. Sie besagt, dass die Geschwindigkeitskonstante einer Reaktion mit zunehmender Temperatur exponentiell ansteigt.
Die Arrhenius-Gleichung lautet:
| k | Geschwindigkeitskonstante der Reaktion |
| A | Faktor, abhängig von der Art der Reaktion |
| E | Aktivierungsenergie der Reaktion [Joule/mol] |
| R | Universelle Gaskonstante (8.314 J · mol-1 · K-1) |
| T | Absolute Temperatur [Kelvin] |
Die Arrhenius-Gleichung ist bei der CIP-Reinigung (Clean-in-Place) von Membranen in der Lebensmittelindustrie und Biotechnologie besonders wichtig, weil sie den Einfluss der Temperatur auf die Reaktionsgeschwindigkeit der Reinigungsprozesse beschreibt.
Die chemischen Reaktionen (z. B. Fett- oder Eiweisszersetzung durch Reinigungsmittel) laufen schneller ab, wenn die Temperatur steigt. Die Arrhenius-Gleichung zeigt, dass schon eine kleine Temperaturerhöhung die Reaktionsgeschwindigkeit exponentiell steigert.
Beispiel: Eine Reinigungslösung wirkt bei 60 °C deutlich schneller als bei 30 °C.
In validierten Prozessen (z. B. in der Pharmaindustrie) müssen Reinigungsergebnisse vorhersagbar und reproduzierbar sein. Die Arrhenius-Gleichung bietet eine wissenschaftliche Grundlage, um Reinigungsprotokolle zu entwickeln und anzupassen.