力化学(mechanochemistry)研究物质受机械力的作用而发生
化学变化或
物理化学变化的化学分支学科。力化学是伴随着研磨技术的发展而产生和发展的。1893年M.C.利 首次发现力化学现象的存在,他在研磨
氯化汞HgCI2时发现有少量
氯气Cl2逸出,说明在机械力作用下氯化汞发生了分解。W.
奥斯特瓦尔德于1919年首次提出了机械力化学的概念。50年代开始,K.
彼得斯等作了大量关于机械力诱发化学反应的研究,并1962年在第一届欧洲粉体会议上发表了题为《机械力化学反应》的论文,对推动机械力化学发展起到了开拓作用。
物质在机械力的作用下会发生多种形式的变化,包括相组成与结构的变化、
晶型转变、
结晶度降低、表面性质改变并产生
活化作用、诱发机械力化学反应。力化学研究对象的特殊性使其具有与热化学不同的特点,如力化学反应与热化学反应常有不同的机理,反应速率有时比热化学反应快几个数量级,受温度、压力等外界条件影响小,可建立有别于热化学平衡的力化学平衡等。力化学过程可发生于物质的所有聚集态,此点与
摩擦化学不同,前者要求相接触的物体中至少有一种为固态。
力化学是一门新兴的
交叉学科,已在固体材料的改性,新型无机、有机及
高分子材料的合成,
磁性材料的研制,冶金等领域得到广泛的应用。例如,利用搅拌、研脐等作用使改性剂在粉体材料颗粒表面均匀包覆并发生化学作用,达到改性目的;通过研磨使不同化学成分的粉体在固态下达到
合金化;在矿物研磨中加入其他物质,使矿物中特定成分转化为易分离状态,便于分离和回收;利用在振动磨中产生的机械力引发
丙烯腈、
苯乙烯等烯类单体聚合成
高聚物等。