声学分析是力学化学耳朵的音乐

法国的一组科学家发现，球磨反应发出的声音可以确定重要的化学信息。

球磨是一种机械化学过程，它使用移动的金属球在专门设计的反应器中研磨固体反应物。“力学化学是未来”，评论道博查特拉斯他在德国波鸿鲁尔大学(Ruhr University Bochum)的研究涉及开发制备纳米结构材料的无溶剂途径。“目前，它正在从一个小众实验室的奇怪事物转变为学术界的真正替代品，很快也会在工业领域出现。”它固有的无溶剂特性，它的能量、时间和资源效率，以及它进行化学的多样性，只是许多有益属性中的一些。”

机械化学反应通常难以监测，因为它们通常使用不锈钢反应器，除非经过调整，否则大多数分析方法都无法穿透。以前的研究使用拉曼和热测量来跟踪力学化学反应。然而,一个团队蒙彼利埃大学的一项研究表明，声音还可以提供有关反应材料的物理性质和机械化学合成的化学动力学的重要信息。

César Leroy是参与这项工作的科学家之一，他说，在同事、热情的音乐家Phillippe Gaveau的建议下，研究小组决定使用敏感麦克风来调查这种联系。研究小组追踪了三种不同反应的特定声音频率:酸碱共结晶反应、二氧化硅水解反应和活化脂肪酸水解反应。对于前者，Leroy说观察到变化的声音，这些声音“总是在同一时间点，即使反应是重复的”。

研究小组确定，在每次反应中，声音强度和反应温度的变化是一致的。拉曼分析也显示伴随的振动信号移位，这证实了发现。

此外，他们观察到球的滚动和撞击运动之间的听觉差异，这受到反应器中材料的大小和质地等因素的影响。这些差异使他们能够准确地预测反应中间体形成所需的时间，以及它们的大约寿命。

此外，科学家们发现声波强度的变化也可以准确地确定反应的终点。Borchardt称这项工作是“一个真正的里程碑”。“我相信声学分析与振动球磨机的耦合只是一个开始，更多的球磨机类型，如行星球磨机将会随之而来。”