mechanochemia

mechanochemia

[gr.],

dział chemii zajmujący się badaniem chem. i fizykochemicznych przemian substancji, wywoływanych działaniem energii mech., np. reakcjami wybuchowymi zachodzącymi w gazach pod wpływem fali uderzeniowej czy reakcjami w cieczach wywołanymi czynnikami mech. (kawitacja).

Dział mechanochemii zajmujący się procesami zachodzącymi pod wpływem energii mech. w ciałach stałych, najczęściej podczas ich obróbki mech.: mielenia, kruszenia, walcowania, szlifowania, ścierania, smarowania, nosi nazwę trybochemii.

Reakcje mechanochem. różnią się pod względem kinet. i termodynamicznym od reakcji chem. inicjowanych innym niż energia mech. rodzajem energii, w związku z tym substraty mogą reagować z utworzeniem innych produktów, np. rozkład bromianu(V) sodu przebiega inaczej, gdy substrat poddaje się ogrzewaniu: 2NaBrO₃ → 2NaBr + 3O₂ i inaczej, gdy układ poddaje się działaniu energii mech.: 4NaBrO₃ → 2Na₂O + 5O₂ + 2Br₂; po wzbudzeniu mech. zachodzą reakcje chem., których nie obserwuje się przy wzbudzeniu termicznym, np. 4Au + 3CO₂ → 2Au₂O₃ + 3C. Działanie energii mech. niejednokrotnie bardzo przyspiesza procesy fizykochemiczne i chem., np. powłoki matowe na powierzchni metali można uzyskać wielokrotnie szybciej po poddaniu metalu obróbce mech. (gdy na tych powierzchniach występują naprężenia wywołane obróbką mech.). W procesie obróbki mech. w ciele stałym powstają centra aktywne, które umożliwiają zachodzenie reakcji. Procesy trybochem. są wykorzystywane m.in. w przemyśle chem. (np. otrzymywanie karbonylków z metali i tlenku węgla, regeneracja katalizatorów), w metalurgii (m.in. redukcja tlenków żelaza), w budownictwie (utwardzanie cementów silikatowych) oraz do inhibitowania lub eliminacji procesów chem. przyczyniających się do zużycia maszyn i materiałów w trakcie rozpraszania energii mechanicznej.