mechanochemija
mechanochèmija (gr. mēchanē – įrankis, mašina + chemija), chemijos šaka, tirianti mechaninių jėgų sukeltus medžiagų cheminius ir fizikocheminius kitimus. Tiria trinties sukeltas chemines reakcijas, ultragarso panaudojimą masės pernašai didinti ir cheminėms reakcijoms skatinti, viršgarsiniu greičiu sklindančių bangų poveikį cheminėms reakcijoms. Mechanochemija grindžiama mechaninių jėgų panaudojimu medžiagai pervesti į chemiškai aktyvesnę būseną arba masės pernašai į reakcijos vietą pagreitinti. Medžiagą veikiant mechanine jėga gali būti sužadinami, įtempiami arba nutraukiami tarpatominiai molekulių ryšiai, atsirasti laisvųjų radikalų, įvairios sandaros pokyčių, vykti jonų ar molekulių jonizacija, molekulių polimerizacija, kartais – elektronų emisija, radijo bangų spinduliuotė ir kita. Mechaninė jėga gali suardyti kietojo kūno tvarkiąją struktūrą, sukelti struktūrinę relaksaciją, struktūros judrumą. Dėl to atsiranda vakansijų, dislokacijų ir kitokių kristalo gardelės defektų, didėja vidiniai įtempiai, susidaro nauji aktyvūs paviršiai, gali atsirasti įtrūkių. Visi šie procesai vadinami mechanine aktyvacija. Naujuose aktyviuose paviršiuose kietajam kūnui reaguojant su dujomis ar skysčiais (mechaninė chemosorbcija) paviršius modifikuojamas; taip galima pagerinti medžiagos adheziją, pvz., su užpildo milteliais. Mechanine jėga veikiant plastiškas stambiamolekules medžiagas pirmiausia sutraukomos jų molekulių grandinės (mechanodestrukcija) ir susidaro mažesnės, dažniausiai šakotosios molekulės. Dėl to kinta medžiagų savybės (didėja polimerų plastiškumas ir tirpumas, mažėja jų tirpalų klampa, kinta baltymų aminorūgščių sudėtis ir elektrocheminės savybės, mažėja atsparumas fermentų poveikiui). Mechaninis poveikis spartina masės pernašą kietuosiuose kūnuose, lengviau vyksta kietafazės sintezės reakcijos. Mechaninė jėga medžiagai perduodama ją deformuojant (valcuojant, tempiant), trinant, smulkinant, laikant nuolatinio įtempio būsenoje. Smulkinamas medžiagų mišinys (pvz., gaminant miltelius) dažnai įkaista iki degimo temperatūros, tarp mišinio komponentų pradeda vykti įvairios cheminės reakcijos ir susidaro produktai, kuriuos kitais metodais gauti sunku arba neįmanoma. Mechanocheminės sintezės būdu galima gauti amorfinius lydinius (pvz., Ni‑Ti), katalizatorius (pvz., nikelio aliuminidą), špinelio struktūros oksidus (pvz., feritus), metalo ir metalo oksido nanokompozitus ir kita. Organinių medžiagų mišiniuose gali būti atliekama mechanocheminė dieninė sintezė, kietafazė polimerizacija ir kitos reakcijos. Mechanocheminiai tyrimai prisideda prie kietojo kūno chemijos, kietafazių reakcijų kinetikos, polimerų senėjimo teorijos plėtotės, padeda išvengti neigiamos mechaninių jėgų įtakos medžiagų eksploatacinėms savybėms (trynimosi paviršių cheminio dilimo, įtempto metalo korozijos, įtempių veikiamų polimerų destrukcijos, konstrukcijų irimo ir kitų). Remiantis mechanochemija sukurta naujų medžiagų sintezės, modifikavimo ir apdirbimo būdų, ištirtos labai sprogių medžiagų cheminės reakcijos, vykstančios sprogimo metu.
2509