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2025-05-16T06:24:14Z

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'''Mechanochemie''' bezeichnet ein Teilgebiet der [[Physikalische Chemie|physikalischen Chemie]], welches sich mit dem chemischen Verhalten von Stoffen unter mechanischer Einwirkung befasst. Eine ältere Definition stammt von [[Wilhelm Ostwald]] (1919): „Mechanochemie ist die Lehre von den Beziehungen der mechanischen Energieformen zur chemischen Energie.“

Ein wichtiges Teilgebiet der Mechanochemie ist die '''Tribochemie''' ({{elS}} ''tribein'' = reiben), die sich mit der Änderung des chemischen Verhaltens von [[Festkörper]]n durch mechanische Einwirkung auf ihre [[Grenzfläche]]n befasst. Verwandte Disziplinen sind die ''[[Tribologie]]'', ''[[Tribophysik]]'', ''[[Oberflächenchemie]]'' und die ''[[Oberflächenphysik]]''.

Als Begründer der Mechanochemie gilt [[Matthew Carey Lea]] (1882).

== Mechanismen ==
Durch mechanische/physikalische [[Kraft|Kräfte]] kommt es zu strukturellen Veränderungen der Oberfläche: Oberflächenvergrößerungen, Verringerung von Teilchengrößen, Entstehung frischer Oberflächen, Materialabrieb und teilweise auch [[Phasenumwandlung]]en. Auf mikroskopischer Ebene gibt es hochangeregte [[Gitterschwingung]]en, die thermisch nicht auftreten würden. Das ermöglicht exotische chemische Reaktionen sowie die Emission von [[Photon]]en, [[Elektron]]en und Gitterkomponenten.

== Molekulare Nanotechnik ==
Im Jahre 1998 gelang es Wilson Ho von der [[Cornell-Universität]], einzelne [[Eisenmonocarbonyl]]- (FeCO) und [[Eisendicarbonylm]]oleküle (Fe(CO)<sub>2</sub>) aus [[Eisen]]atomen (Fe) und [[Kohlenmonoxid]] (CO) mit dem [[Rastertunnelmikroskop]] zusammenzubauen.<ref>Eine Anwendung der Mechanochemie: {{Internetquelle |autor=Charles Day |hrsg= |url=https://www.physics.uci.edu/~wilsonho/N0100.htm |titel=Creating and Characterizing Individual Molecular Bonds with a Scanning Tunneling Microscope |werk=Physics Today On The Web |datum= |zugriff=2010-05-14}}</ref>

== Anwendungen ==
In den Technikwissenschaften werden die Mechanismen der Mechanochemie zusammenfassend als ''mechanische Aktivierung'' bezeichnet<ref>Eberhard Gock, [[Karl-Eugen Kurrer]]: ''Effizienzsteigerung des Schwingmahlprozesses mit der [[Schwingmühle|Exzenter-Schwingmühle]]''. In: Aufbereitungs-Technik 39 (1998), Nr. 3, S. 103–111 (hier: S. 111).</ref>. Durch die hohe mechanische [[Energiedichte]] aus [[Stoß (Physik)|Normal- und Reibstoß]] der Mahlkörper im Mahlraum von [[Schwingmühle]]n<ref>Karl-Eugen Kurrer: ''Zur inneren Kinematik und Kinetik von Rohrschwingmühlen'', Fortschritt Berichte VDI, Reihe 3: Verfahrenstechnik Nr. 124, VDI-Verlag Düsseldorf 1986, S. 44ff., ISBN 3-18-142403-X</ref> wird beispielsweise das Löseverhalten der zu mahlenden sulfidischen Rohstoffe derart verbessert, dass der Einsatz der Schwingmahlung bei der Aufbereitung schwerlösbarer Erze technisch interessant wird<ref>Eberhard Gock: ''Beeinflussung des Löseverhaltens sulfidischer Rohstoffe. durch Festkörperreaktionen bei der Schwingmahlung'', Habilitationsschrift TU Berlin 1977, S. 31</ref>. So befasste sich [[Eberhard Gock]] und sein Forschungsteam an der [[Technische Universität Berlin|TU Berlin]] und später der TU Clausthal systematisch mit der Nutzung der mechanischen Aktivierung durch Steigerung der Effizienz von Schwingmühlen u. a. für die Substitution [[Metallurgie#Pyrometallurgie|pyrometallurgischer]] durch [[Hydrometallurgie|hydrometallurgische]] Verfahren. Ein anderes Anwendungsbeispiel ist die Mahlung von [[Zinkoxid]]-Asche: Die Besonderheit bei der Mahlung von Zinkoxid-Asche besteht darin, dass die Mahlgut-Aufgabe eine Temperatur bis 100 °C haben kann. Zinkoxid wird als Spurennährstoff in der Futtermittelindustrie eingesetzt. Mit der in den 1990er Jahren entwickelten Exzenter-Schwingmühle kann durch mechanische Aktivierung die Wasserlöslichkeit von bisher 54 % bei herkömmlicher Mahlung auf mehr als 75 % gesteigert werden<ref>Eberhard Gock, Karl-Eugen Kurrer: ''Eccentric vibratory mills – theory and practice''. In: Powder Technology 105 (1999), pp. 302–310 (hier: p. 308f)</ref>.

== Siehe auch ==
* [[Tribogalvanischer Effekt]]

== Literatur ==
* Cleopatra Vasiliu-Oprea, Florin Dan: ''Macromolecular Mechanochemistry.'' Cambridge International Science Publishing, 2007, ISBN 978-1-904602-54-5.
* Zory Vlad Todres: ''Organic Mechanochemistry and Its Practical Applications.'' CRC Press, 2006, ISBN 0-8493-4078-0.
* Stephan Kipp, Vladimir Šepelák, Klaus Dieter Becker: ''Mechanochemie. Chemie mit dem Hammer.'' In: ''[[Chemie in unserer Zeit]].'' 39, Nr. 6, 2005, S. 384–392, [[doi:10.1002/ciuz.200500355]].
* Peter-Adolf Thiessen, Klaus Meyer und Gerhard Heinicke: ''Grundlagen der Tribochemie'', Akademie Verlag, Berlin (DDR), 1967

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4295813-1}}

[[Kategorie:Teilgebiet der Chemie]]

Mechanochemie - Versionsgeschichte

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