Введение
Изучение химических реакций, подверженных влиянию механических явлений. Механохимия (или механическая химия) – это инициирование химических реакций механическими воздействиями. Таким образом, механохимия представляет собой четвертый способ запуска химических реакций, дополняя термические реакции в жидкостях, фотохимию и электрохимию. Традиционно механохимия фокусируется на преобразованиях ковалентных связей под действием механической силы. Многие явления не входят в область механохимии: фазовые переходы, динамика биомолекул (докинг, фолдинг) и сонохимия. Механохимия отличается от механического синтеза, который подразумевает машинное создание сложных молекулярных продуктов. В естественных условиях механохимические реакции часто вызываются физическими процессами, такими как землетрясения, движение ледников или гидравлическое воздействие рек и волн. В экстремальных условиях, например, в подледниковых озерах, водород, образующийся в результате механохимических реакций с участием измельченных силикатных пород и воды, может поддерживать метаногенные микробные сообщества. Кроме того, механохимия могла генерировать кислород на древней Земле путем расщепления воды на поверхности трещин минералов при высоких температурах, что потенциально повлияло на происхождение жизни или ее раннюю эволюцию.
Mechanochemistry (or mechanical chemistry) is the initiation of chemical reactions by mechanical phenomena. Mechanochemistry thus represents a fourth way to cause chemical reactions, complementing thermal reactions in fluids, photochemistry, and electrochemistry. Conventionally mechanochemistry focuses on the transformations of covalent bonds by mechanical force. Not covered by the topic are many phenomena: phase transitions, dynamics of biomolecules (docking, folding), and sonochemistry. Mechanochemistry is not the same as mechanosynthesis, which refers specifically to the machine controlled construction of complex molecular products. In natural environments, mechanochemical reactions are frequently induced by physical processes such as earthquakes, glacier movement or hydraulic action of rivers or waves. In extreme environments such as subglacial lakes, hydrogen generated by mechnochemical reactions involving crushed silicate rocks and water can support methanogenic microbial communities. And mechanochemistry may have generated oxygen in the ancient Earth by water splitting on fractured mineral surfaces at high temperatures, potentially influencing life's origin or early evolution.
Естественный
Землетрясения дро́бят го́рные породы в недрах Земли и на других тектонически активных планетах. Реки также часто истира́ют го́рные породы, обнажая свежие минеральные поверхности, а волны на берегу разруша́ют утёсы, раскалыва́ют го́рные породы и истира́ют о́садочные породы. Подобно рекам и океанам, механическая мо́щность леднико́в проявляется в их влиянии на ландшафт. При движении вниз по склону ледники́ истира́ют го́рные породы, создавая потрескавшиеся минеральные поверхности, которые могут участвовать в механико-химических реакциях.
Неестественный
В лабораториях планетарные шаровые мельницы обычно используются для реализации измельчения. Шаровое помольное измельчение – широко распространенный процесс, в котором механическая сила используется для осуществления химических превращений. Это позволяет избежать использования большого количества растворителей, что открывает возможность применения механохимии для повышения экологичности многих отраслей промышленности. Например, механохимический процесс был использован для синтеза фармацевтически ценных фенольных гидразонов.
Хранение
Механохимия обладает потенциалом для энергоэффективного твердофазного хранения водорода, аммиака и других топливных газов. Полученный порошок безопаснее, чем традиционные методы компрессии и сжижения.