stringtranslate.com

Клатрат гидрат

Блок клатрата метана, встроенный в осадки гидратного хребта у берегов Орегона, США.

Клатратные гидраты , или газовые гидраты , клатраты или гидраты представляют собой кристаллические твердые вещества на водной основе , физически напоминающие лед , в которых небольшие неполярные молекулы (обычно газы ) или полярные молекулы с большими гидрофобными фрагментами заперты внутри «клеток» с водородными связями . молекулы замороженной воды . [1] [2] Другими словами, клатратные гидраты представляют собой клатратные соединения , в которых молекулой-хозяином является вода , а молекулой-гостем обычно является газ или жидкость. Без поддержки захваченных молекул решетчатая структура гидратных клатратов распалась бы на обычную структуру кристаллов льда или жидкую воду. Большинство низкомолекулярных газов, включая O 2 , H 2 , N 2 , CO 2 , CH 4 , H 2 S , Ar , Kr и Xe , а также некоторые высшие углеводороды и фреоны , при подходящих температурах и давлениях образуют гидраты . . Клатратные гидраты официально не являются химическими соединениями, поскольку анклатратные молекулы-гости никогда не связаны с решеткой. Образование и распад клатратных гидратов представляют собой фазовые переходы первого рода , а не химические реакции. Подробные механизмы их образования и разложения на молекулярном уровне до сих пор недостаточно изучены. [3] [4] [5] Клатратные гидраты были впервые описаны в 1810 году сэром Хамфри Дэви , который обнаружил, что вода является основным компонентом того, что ранее считалось затвердевшим хлором. [6] [7]

Было обнаружено, что клатраты встречаются в природе в больших количествах. Около 6,4 трлн (6,4 × 10 12 ) тонн метана захвачено в отложениях клатрата метана на глубоком дне океана . [8] Такие отложения можно найти на норвежском континентальном шельфе в северной части склона склона Сторегга . Клатраты могут также существовать в виде вечной мерзлоты , как, например, на месторождении газогидратов Маллик в дельте Маккензи на северо-западе канадской Арктики . Эти гидраты природного газа рассматриваются как потенциально огромный энергетический ресурс, и несколько стран разработали национальные программы по разработке этого энергетического ресурса. [9] Клатратный гидрат также представляет большой интерес как технологический инструмент для многих применений, таких как опреснение морской воды, [10] хранение газа, [11] улавливание и хранение углекислого газа, [12] охлаждающая среда для центров обработки данных [13] и централизованное охлаждение. и т. д. Клатраты углеводородов создают проблемы для нефтяной промышленности, поскольку они могут образовываться внутри газопроводов , что часто приводит к закупоркам. Глубоководное осаждение клатрата углекислого газа было предложено в качестве метода удаления этого парникового газа из атмосферы и контроля над изменением климата . Предполагается, что клатраты встречаются в больших количествах на некоторых внешних планетах , лунах и транснептуновых объектах , связывая газ при довольно высоких температурах. [14]

Состав

Клетки строят различные структуры газогидратов

Газогидраты обычно образуют две кристаллографические кубические структуры: структуру (Тип) I (название sI ) и структуру (Тип) II (название sII ) [15] пространственных групп и соответственно. Также можно наблюдать третью гексагональную структуру пространственной группы (Тип H). [16]

Элементарная ячейка типа I состоит из 46 молекул воды, образующих клетки двух типов – малые и большие. Элементарная ячейка содержит две маленькие клетки и шесть больших. Маленькая клетка имеет форму пятиугольного додекаэдра (5 12 ) (который не является правильным додекаэдром), а большая - тетрадекаэдра , а именно шестиугольного усеченного трапецоэдра (5 12 6 2 ). Вместе они образуют версию структуры Вейра-Фелана . Типичными гостями, образующими гидраты типа I, являются CO 2 в клатрате углекислого газа и CH 4 в клатрате метана .

Элементарная ячейка типа II состоит из 136 молекул воды, снова образующих два типа клеток – малые и большие. В данном случае в элементарной ячейке имеется шестнадцать маленьких клеток и восемь больших. Маленькая клетка снова имеет форму пятиугольного додекаэдра (5 12 ), а большая — шестигранника (5 12 6 4 ). Гидраты типа II образуются такими газами, как O 2 и N 2 .

Элементарная ячейка типа H состоит из 34 молекул воды, образующих три типа клеток – две маленькие разного типа и одну «огромную». В данном случае элементарная ячейка состоит из трёх маленьких клеток типа 5 12 , двух маленьких типа 4 3 5 6 6 3 и одной огромной типа 5 12 6 8 . Для формирования типа H требуется взаимодействие двух гостевых газов (большого и малого), чтобы оно было стабильным. Именно большая полость позволяет гидратам структуры H помещаться в большие молекулы (например, бутан , углеводороды ), учитывая присутствие других более мелких вспомогательных газов для заполнения и поддержки оставшихся полостей. Было высказано предположение, что гидраты структуры H существуют в Мексиканском заливе. Здесь распространены запасы тяжелых углеводородов, добываемых термогенным путем.

Гидраты во Вселенной

Иро и др. , [17] , пытаясь интерпретировать дефицит азота в кометах , заявил, что большинство условий для образования гидратов в протопланетарных туманностях , окружающих звезды предглавной и главной последовательности, выполнялись, несмотря на быстрый рост зерен до метровых масштабов. Ключевым моментом было обеспечение достаточного количества микроскопических частиц льда, подвергающихся воздействию газовой среды. Наблюдения радиометрического континуума околозвездных дисков вокруг звезд -Таури и Хербига Ae/Be позволяют предположить наличие массивных пылевых дисков, состоящих из зерен миллиметрового размера, которые исчезают через несколько миллионов лет (например, [18] [19] ). Большая работа по обнаружению водяных льдов во Вселенной была проделана в Инфракрасной космической обсерватории (ИСО). Например, широкие полосы излучения водяного льда на 43 и 60 мкм были обнаружены в диске изолированной звезды Хербига Ae/Be HD 100546 в Маске . Тот, что при 43 мкм, гораздо слабее, чем тот, что при 60 мкм, то есть водяной лед, располагается во внешних частях диска при температурах ниже 50 К. [20] Существует также еще одна широкая особенность льда между 87 и 90°. мкм, что очень похоже на таковое в NGC 6302 [21] (туманность Жук или Бабочка в Скорпионе ). Кристаллические льды были также обнаружены в протопланетных дисках ε-Эридана и изолированной Fe-звезде HD 142527 [22] [23] в созвездии Люпус . 90% льда в последнем оказалось кристаллическим при температуре около 50 К. HST продемонстрировало, что относительно старые околозвездные диски , такие как диск у звезды B9.5Ve возрастом 5 миллионов лет [24] звезды Хербига Ae/Be HD 141569A , пыльные. [25] Ли и Лунин [26] обнаружили там водяной лед. Зная, что льды обычно существуют во внешних частях протопланетарных туманностей , Hersant et al. [27] предложили интерпретацию летучих обогащений , наблюдаемых на четырех планетах-гигантах Солнечной системы , с учетом их содержания в Солнечной системе . Они предположили, что летучие вещества были пойманы в виде гидратов и включены в планетезимали , летающие в зонах питания протопланет .

Киффер и др. (2006) выдвинули гипотезу, что гейзерная активность в южной полярной области спутника Сатурна Энцелада возникает из клатратных гидратов, из которых углекислый газ, метан и азот выделяются при воздействии космического вакуума через трещины « Тигровой полосы », обнаруженные в эта область. [28] Однако последующий анализ материала шлейфа делает более вероятным, что гейзеры на Энцеладе происходят из соленого подземного океана. [29]

Считается, что клатрат углекислого газа играет важную роль в различных процессах на Марсе. Клатрат водорода , вероятно, образуется в конденсационных туманностях газовых гигантов.

Камата и др. [30] (2019) из Университета Хоккайдо предположили, что тонкий слой клатратных гидратов термически изолирует подповерхностный океан жидкой воды Плутона , о существовании которого предполагают данные зонда New Horizons .

Гидраты на Земле

Гидраты природного газа

В природе на Земле газовые гидраты можно обнаружить на морском дне , в отложениях океана, [31] в отложениях глубоких озер (например, озера Байкал ), а также в регионах вечной мерзлоты . Количество метана , потенциально захваченного в природных месторождениях гидрата метана , может быть значительным (от 10 15 до 10 17 кубических метров), [32] что делает их очень интересными как потенциальный энергетический ресурс. Катастрофическое выделение метана в результате разложения таких отложений может привести к глобальному изменению климата, известному как «гипотеза клатратной пушки », поскольку CH 4 является более сильным парниковым газом, чем CO 2 (см. Атмосферный метан ). Быстрое разложение таких отложений считается геологической опасностью из-за того, что оно может вызвать оползни , землетрясения и цунами . Однако гидраты природного газа содержат не только метан, но и другие углеводородные газы, а также H 2 S и CO 2 . Гидраты воздуха часто наблюдаются в образцах полярных льдов.

Пинго — распространенные сооружения в регионах вечной мерзлоты. [33] Подобные структуры встречаются на глубокой воде, связанной с метановыми жерлами. Примечательно, что газовые гидраты могут образовываться даже в отсутствие жидкой фазы. В этой ситуации вода растворяется в газовой или жидкой углеводородной фазе. [34]

В 2017 году и Япония, и Китай объявили, что попытки крупномасштабной добычи ресурсов гидратов метана из-под морского дна оказались успешными. Однако до промышленного производства еще далеко. [35] [36]

В отчете Research Fronts за 2020 год технология накопления и добычи газовых гидратов названа одним из 10 ведущих направлений исследований в области наук о Земле. [37]

Газогидраты в трубопроводах

В трубопроводах часто встречаются термодинамические условия, благоприятствующие образованию гидратов . Это крайне нежелательно, поскольку кристаллы клатрата могут агломерироваться и закупоривать линию [38] , что приведет к сбою в обеспечении потока и повреждению клапанов и контрольно-измерительных приборов. Результаты могут варьироваться от уменьшения расхода до повреждения оборудования.

Философия образования, предотвращения и смягчения последствий гидратообразования

Гидраты имеют сильную тенденцию к агломерации и прилипанию к стенкам трубы, тем самым закупоривая трубопровод. После образования они могут быть разложены путем повышения температуры и/или снижения давления. Даже в этих условиях диссоциация клатрата представляет собой медленный процесс.

Таким образом, предотвращение образования гидратов, по-видимому, является ключом к решению проблемы. Философия предотвращения образования гидратов обычно может основываться на трех уровнях безопасности, перечисленных в порядке приоритета:

  1. Избегайте условий эксплуатации, которые могут вызвать образование гидратов, путем снижения температуры образования гидратов с помощью обезвоживания гликоля ;
  2. Временно измените условия эксплуатации во избежание образования гидратов;
  3. Предотвратите образование гидратов путем добавления химических веществ, которые (а) смещают условия равновесия гидратов в сторону более низких температур и более высоких давлений или (б) увеличивают время образования гидратов ( ингибиторы ).

Фактическая философия будет зависеть от условий эксплуатации, таких как давление, температура, тип потока (газ, жидкость, присутствие воды и т. д.).

Ингибиторы гидратов

При работе в пределах набора параметров, при которых могут образовываться гидраты, все же существуют способы избежать их образования. Изменение состава газа путем добавления химикатов может снизить температуру образования гидратов и/или задержать их образование. Обычно существуют два варианта:

Наиболее распространенными термодинамическими ингибиторами являются метанол , моноэтиленгликоль (МЭГ) и диэтиленгликоль (ДЭГ), обычно называемый гликолем . Все они могут быть восстановлены и рециркулированы, но в большинстве случаев экономика извлечения метанола не является благоприятной. МЭГ предпочтительнее ДЭГ для применений, где ожидается, что температура будет -10 ° C или ниже из-за высокой вязкости при низких температурах. Триэтиленгликоль (ТЭГ) имеет слишком низкое давление паров, чтобы его можно было использовать в качестве ингибитора, впрыскиваемого в поток газа. В газовой фазе теряется больше метанола по сравнению с МЭГ или ДЭГ.

Использование кинетических ингибиторов и антиагломерантов в реальных полевых операциях является новой и развивающейся технологией. Это требует обширных тестов и оптимизации для реальной системы. В то время как кинетические ингибиторы действуют, замедляя кинетику нуклеации, антиагломеранты не останавливают нуклеацию, но останавливают агломерацию (слипание) кристаллов газогидратов. Эти два типа ингибиторов также известны как ингибиторы гидратов в малых дозах , поскольку для них требуются гораздо меньшие концентрации, чем для обычных термодинамических ингибиторов. Кинетические ингибиторы, для эффективности которых не требуется смесь воды и углеводородов, обычно представляют собой полимеры или сополимеры, а антиагломеранты (требуются смеси воды и углеводородов) представляют собой полимеры или цвиттер-ионные  - обычно аммоний и COOH - поверхностно-активные вещества, притягивающиеся как к гидратам, так и к углеводородам.

Пустые клатратные гидраты

Пустые клатратные гидраты [39] термодинамически нестабильны (гостевые молекулы имеют первостепенное значение для стабилизации этих структур) по отношению ко льду, и поэтому их изучение с помощью экспериментальных методов сильно ограничено очень специфическими условиями образования; однако их механическая стабильность делает методы теоретического и компьютерного моделирования идеальным выбором для изучения их термодинамических свойств. Начиная с очень холодных образцов (110–145 К), Фаленти и др. [40] дегазировали клатраты Ne–sII в течение нескольких часов с помощью вакуумной откачки для получения так называемого льда XVI, при этом с помощью нейтронографии наблюдали, что (i) пустая гидратная структура sII распадается при T ≥ 145 K и, кроме того, (ii ) пустой гидрат демонстрирует отрицательное тепловое расширение при T < 55 K , он механически более стабилен и имеет большую постоянную решетки при низких температурах, чем аналог, наполненный Ne. Существование такого пористого льда было теоретически предсказано и раньше. [41] С теоретической точки зрения пустые гидраты можно исследовать с помощью методов молекулярной динамики или Монте-Карло. Конде и др. использовали пустые гидраты и полностью атомное описание твердой решетки, чтобы оценить фазовую диаграмму H 2 O при отрицательных давлениях и T ≤ 300 K , [42] и получить различия в химических потенциалах между льдом Ih и пустыми гидратами, центральные для Теория Ван дер Ваальса-Платтеува. Джейкобсон и др. выполнили [43] моделирование с использованием моноатомной (крупнозернистой) модели, разработанной для H 2 O, которая способна отражать тетраэдрическую симметрию гидратов. Их расчеты показали, что при давлении 1 атм пустые гидраты sI и sII метастабильны относительно ледяных фаз вплоть до температур их плавления T = 245 ± 2 K и T = 252 ± 2 K соответственно. Мацуи и др. использовал [44] молекулярную динамику для тщательного и систематического изучения нескольких полиморфов льда, а именно космических фуллереновых льдов, цеолитовых льдов и аэроайсов, и интерпретировал их относительную стабильность с точки зрения геометрических соображений.

Термодинамика метастабильных пустых гидратов клатрата sI была исследована в широком диапазоне температур и давлений, 100 К < Т < 220 К и 100 кПа < р < 500 МПа Крузом и др. [45] с использованием крупномасштабного моделирования и сравнения с экспериментальными данными при давлении 100 кПа. Вся полученная p – V – T поверхность аппроксимировалась универсальной формой уравнения состояния Парсафара и Мэйсона с точностью 99,7–99,9%. Деформация каркаса, вызванная приложенной температурой, подчинялась параболическому закону, и существует критическая температура, выше которой изобарное тепловое расширение становится отрицательным и варьируется от 194,7 К при 100 кПа до 166,2 К при 500 МПа. Реакция на приложенное поле ( p ,  T ) была проанализирована с точки зрения дескрипторов угла и расстояния классической тетраэдрической структуры, и было обнаружено, что она происходит по существу посредством углового изменения для ( p ,  T ) > (200 МПа, 200 К). Длина водородных связей, ответственных за целостность каркаса, нечувствительна к термодинамическим условиям и ее среднее значение составляет r(̅O H) = 0,25 нм .

СО 2 гидрат

Гидрат клатрата, который содержит CO 2 в качестве молекулы-гостя, называется гидратом CO 2 . В наши дни термин «гидраты CO 2» используется чаще, поскольку он важен для антропогенного улавливания и секвестрации CO 2 . Нестехиометрическое соединение, гидрат углекислого газа, состоит из молекул воды с водородными связями, расположенных в ледоподобных каркасах, которые заняты молекулами соответствующих размеров и областей. В структуре I гидрат CO 2 кристаллизуется в виде одного из двух кубических гидратов, состоящих из 46 молекул H 2 O (или D 2 O) и восьми молекул CO 2 , занимающих как большие полости (тетракаидекаэдрические), так и малые полости (пентагональные додекаэдрические). [46] Исследователи полагали, что океаны и вечная мерзлота обладают огромным потенциалом по улавливанию антропогенного CO 2 в форме гидратов CO 2 . Использование добавок для смещения кривой равновесия гидрата CO 2 на фазовой диаграмме в сторону более высоких температур и более низких давлений все еще находится под пристальным вниманием, чтобы сделать обширное крупномасштабное хранение CO 2 жизнеспособным на небольших подводных глубинах. [47]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Энглезос, Питер (1993). «Клатратные гидраты». Исследования в области промышленной и инженерной химии . 32 (7): 1251–1274. дои : 10.1021/ie00019a001.
  2. ^ Хасанпуриузбанд, Алиакбар; Джунаки, Эдрис; Вашигани Фарахани, Мехрдад; Такея, Сатоши; Руппель, Кэролайн; Ян, Цзиньхай; Дж. Инглиш, Найл; М. Шикс, Джудит; Эдлманн, Катриона; Мехрабян, Хади; М. Аман, Закари; Тохиди, Бахман (2020). «Газовые гидраты в устойчивой химии». Обзоры химического общества . 49 (15): 5225–5309. дои : 10.1039/C8CS00989A . hdl : 1912/26136 . PMID  32567615. S2CID  219971360.
  3. ^ Гао С; Дом В; Чепмен WG (2005). «ЯМР-МРТ-исследование механизмов газогидрата». Журнал физической химии Б. 109 (41): 19090–19093. CiteSeerX 10.1.1.175.9193 . дои : 10.1021/jp052071w. PMID  16853461. S2CID  18762205 . Проверено 3 августа 2009 г. 
  4. ^ Гао С; Чепмен В.Г.; Дом W (2005). «ЯМР и исследование вязкости образования и диссоциации клатрата». Индийский англ. хим. Рез . 44 (19): 7373–7379. дои : 10.1021/ie050464b . Проверено 3 августа 2009 г.
  5. ^ Чоудхари, Нилеш; Чакрабарти, Суман; Рой, Судип; Кумар, Раджниш (январь 2019 г.). «Сравнение различных моделей воды для расчета температуры плавления гидрата метана с использованием молекулярно-динамического моделирования». Химическая физика . 516 : 6–14. Бибкод : 2019CP....516....6C. doi :10.1016/j.chemphys.2018.08.036. S2CID  106222519.
  6. ^ Майкл Фарадей (1859). О гидрате хлора. Ежеквартальный научный журнал . Проверено 20 марта 2014 г.[ нужна страница ]
  7. ^ Эллен Томас (ноябрь 2004 г.). «Клатраты: малоизвестные компоненты глобального углеродного цикла». Уэслианский университет . Проверено 13 декабря 2007 г.
  8. ^ Баффет, Б.; Арчер, Д. (2004). «Глобальный запас клатрата метана: чувствительность к изменениям в глубинах океана». Планета Земля. наук. Летт . 227 (3–4): 185–199. Бибкод : 2004E&PSL.227..185B. дои : 10.1016/j.epsl.2004.09.005.
  9. ^ Чонг, Чжэн Жун; Ян, Она Херн Брайан; Бабу, Поннивалаван; Линга, Правин; Ли, Сяо-Сен (2016). «Обзор гидратов природного газа как энергетического ресурса: перспективы и проблемы». Прикладная энергетика . 162 : 1633–1652. doi :10.1016/j.apenergy.2014.12.061.
  10. ^ «Питьевая вода из холодной энергии | Инженеры Австралии» .
  11. ^ «Экологичные способы эффективного использования природного газа» . 30 июня 2017 г.
  12. ^ Бабу, Поннивалаван; Линга, Правин; Кумар, Раджниш; Энглезос, Питер (1 июня 2015 г.). «Обзор процесса разделения газов на основе гидратов (HBGS) для улавливания углекислого газа перед сжиганием». Энергия . 85 : 261–279. doi :10.1016/j.energy.2015.03.103.
  13. ^ «NUS, Keppel и SLNG объединяются для разработки более совершенной технологии охлаждения для центров обработки данных» . 22 октября 2019 г.
  14. ^ Гош, Джотирмой; Метиккалам, Рабин Раджан Дж.; Бхуин, Радха Гобинда; Рагупатия, Гопи; Чоудхари, Нилеш; Кумар, Раджниш; Прадип, Талаппил (29 января 2019 г.). «Клатратные гидраты в межзвездной среде». Труды Национальной академии наук . 116 (5): 1526–1531. Бибкод : 2019PNAS..116.1526G. дои : 10.1073/pnas.1814293116 . ПМК 6358667 . ПМИД  30630945. 
  15. ^ Штакельберг, М. против; Мюллер, HR (1954). «Feste Gasгидрат II. Struktur und Raumchemie» [Твердые газовые гидраты II. Структура и космическая химия. Zeitschrift für Elektrochemie, Berichte der Bunsengesellschaft für Physikalische Chemie (на немецком языке). 58 (1): 25–39. дои : 10.1002/bbpc.19540580105. S2CID  93862670.
  16. ^ Слоан, Э. Денди и Ко, Кэролайн А. (2008) [1-й паб. 1998]. «Глава 2. Молекулярные структуры и сходство со льдом». Клатратные гидраты природных газов . ЦРК Пресс. п. 45. ИСБН 978-0-8493-9078-4.
  17. ^ Иро, Николас; Готье, Даниэль; Херсант, Франк; Бокеле-Морван, Доминик ; Лунин, Джонатан И. (февраль 2003 г.). «Интерпретация дефицита азота в кометах». Икар . 161 (2): 511–532. Бибкод : 2003Icar..161..511I. CiteSeerX 10.1.1.487.722 . дои : 10.1016/S0019-1035(02)00038-6. 
  18. ^ Беквит, SVW; Хеннинг, Т.; Накагава, Ю. (2000). «Свойства пыли и сборка крупных частиц в протопланетных дисках». Протозвезды и планеты . IV : 533. arXiv : astro-ph/9902241 . Бибкод : 2000prpl.conf..533B.
  19. ^ Натта, А.; Гринин В.; Мэннингс, В. (2000). «Свойства и эволюция дисков вокруг звезд промежуточной массы предглавной последовательности». Протозвезды и планеты . IV : 559. Бибкод : 2000prpl.conf..559N. hdl : 2014/17884.
  20. ^ Малфейт, К.; Велкенс, К.; Уотерс, LBFM; Ванденбуше, Б.; Гюйген, Э.; де Граау, MS (1998). «Спектр молодой звезды HD 100546, наблюдаемый с помощью Инфракрасной космической обсерватории». Астрономия и астрофизика . 332 : L25–L28. Бибкод : 1998A&A...332L..25M.
  21. ^ Барлоу, MJ, В материалах «Взгляда ISO на звездную эволюцию», Нордвейкерхаут, 1–4 июля 1997 г. [ требуется проверка ]
  22. ^ Ли, Эйген; Лунин, Джонатан И.; Бендо, Дж.Дж. (2003). «Моделирование инфракрасного излучения диска ε-Эридана». Астрофизический журнал . 598 (1): L51–L54. arXiv : astro-ph/0311069 . Бибкод : 2003ApJ...598L..51L. дои : 10.1086/380495. S2CID  16191976.
  23. ^ Малфейт, К.; Велкенс, К.; Бауман, Дж.; Де Котер, А.; Уотерс, LBFM (1999). «ISO-спектр молодой звезды HD 142527». Астрономия и астрофизика . 345 : 181. Бибкод : 1999A&A...345..181M.
  24. ^ Яшек, К.; Яшек, М. (1992). «Обзор южных звезд: спектры и радиусы оболочек». Серия дополнений по астрономии и астрофизике . 95 : 535. Бибкод : 1992A&AS...95..535J.
  25. ^ Клэмпин, М.; Крист, Дж. Э.; Ардила, ДР; Голимовский, Д.А.; Хартиг, Г.Ф.; Форд, ХК; Иллингворт, Джорджия; Бартко Ф.; Бентес, Н.; Блейксли, JP; Боуэнс, Р.Дж.; Бродхерст, Ти Джей; Браун, РА; Берроуз, CJ; Ченг, ES; Кросс, Нью-Джерси; Фельдман, PD; Франкс, М.; Гронуолл, К.; Инфанте, Л.; Кимбл, РА; Лессер, депутат; Мартель, Арканзас; Менанто, Ф.; Мёрер, Г. Р.; Майли, ГК; Почтальон, М.; Розати, П.; Сирианни, М.; Спаркс, ВБ; Тран, HD; Цветанов З.И.; Уайт, РЛ; Чжэн, В. (2003). «Коронографическое изображение околозвездного диска вокруг HD 141569A, полученное космическим телескопом Хаббла ACS». Астрономический журнал . 126 (1): 385–392. arXiv : astro-ph/0303605 . Бибкод : 2003AJ....126..385C. дои : 10.1086/375460. S2CID  243393.
  26. ^ Ли, Эйген; Лунин, Джонатан И. (2003). «Моделирование инфракрасного излучения диска HD 141569A». Астрофизический журнал . 594 (2): 987–1010. arXiv : astro-ph/0311070 . Бибкод : 2003ApJ...594..987L. дои : 10.1086/376939. S2CID  14852254.
  27. ^ Херсант, Ф (2004). «Обогащение летучими веществами на планетах-гигантах Солнечной системы». Планетарная и космическая наука . 52 (7): 623–641. Бибкод : 2004P&SS...52..623H. дои : 10.1016/j.pss.2003.12.011.
  28. ^ Киффер, Сьюзен В.; Синьли Лу; Крейг М. Бетке; Джон Р. Спенсер; Стивен Маршак; Александра Навроцкая (2006). «Гипотеза клатратного резервуара для южнополярного шлейфа Энцелада». Наука . 314 (5806): 1764–1766. Бибкод : 2006Sci...314.1764K. дои : 10.1126/science.1133519. PMID  17170301. S2CID  41743663.
  29. ^ Иесс, Л.; Стивенсон, диджей; Паризи, М.; Хемингуэй, Д.; Джейкобсон, РА; Лунин, Джонатан И.; Ниммо, Ф.; Армстронг, JW; Асмар, Юго-Запад; Дуччи, М.; Тортора, П. (4 апреля 2014 г.). «Гравитационное поле и внутренняя структура Энцелада» (PDF) . Наука . 344 (6179): 78–80. Бибкод : 2014Sci...344...78I. дои : 10.1126/science.1250551. PMID  24700854. S2CID  28990283.
  30. ^ Камата, Шуничи; Ниммо, Фрэнсис; Сэкине, Ясухито; Курамото, Киёси; Ногучи, Наоки; Кимура, Джун; Тани, Ацуши (июнь 2019 г.). «Океан Плутона покрыт и изолирован газовыми гидратами». Природа Геонауки . 12 (6): 407–410. Бибкод : 2019NatGe..12..407K. дои : 10.1038/s41561-019-0369-8. hdl : 2115/76168 . S2CID  182346067.
  31. ^ Квенволден, Кейт А.; Макменамин, Марк А. (1980). «Гидраты природного газа; обзор их геологического залегания». Циркуляр (Отчет). дои : 10.3133/cir825 .
  32. ↑ Маршалл, Майкл (26 марта 2009 г.). «Горящий лед может быть зеленым ископаемым топливом». Новый учёный .
  33. ^ Усслер, В.; Полл, СК; Лоренсон, Т.; Даллимор, С.; Медиоли, Б.; Бласко, С.; Маклафлин, Ф.; Никсон, FM (2005). «Утечка метана из пингоподобных образований на арктическом шельфе, море Бофорта, СЗТ, Канада». Тезисы осеннего собрания АГУ . 2005 : C11A–1069. Бибкод : 2005AGUFM.C11A1069U.
  34. ^ Юсеф, З.; Барро, А.; Мужен, П.; Хосе, Дж.; Мокбель, И. (15 апреля 2009 г.). «Измерения температуры диссоциации гидратов метана, этана и CO 2 в отсутствие какой-либо водной фазы и прогнозирование с помощью кубического плюс ассоциативного уравнения состояния». Исследования в области промышленной и инженерной химии . 48 (8): 4045–4050. дои : 10.1021/ie801351e.
  35. ^ «Китай заявляет о прорыве в области« легковоспламеняющегося льда »» . Новости BBC . 19 мая 2017 г.
  36. ^ «Китай и Япония находят способ добывать« горючий лед »с морского дна, используя легендарное замороженное ископаемое топливо» . Национальная почта . 19 мая 2017 г.
  37. ^ "Сеть науки".
  38. ^ Гао, Шуцян (2008). «Исследование взаимодействия газовых гидратов с некоторыми другими элементами обеспечения потока». Энергетика и топливо . 22 (5): 3150–3153. дои : 10.1021/ef800189k.
  39. ^ Круз, Фернандо JAL; Алави, Саман; Мота, Хосе ПБ (2019). «Низкотемпературное термодинамическое исследование метастабильных пустых клатратных гидратов с использованием молекулярного моделирования». АСУ Химия Земли и Космоса . 3 (5): 789–799. Бибкод : 2019ESC.....3..789C. doi : 10.1021/acsearthspacechem.9b00009. S2CID  140362440.
  40. ^ Фалентий А.; Хансен ТЦ; Кухс Ф. (2014). «Формирование и свойства льда XVI, полученного путем опорожнения клатратного гидрата типа sII». Природа . 516 (7530): 231–234. Бибкод : 2014Natur.516..231F. дои : 10.1038/nature14014. PMID  25503235. S2CID  4464711.
  41. ^ Косяков В.И. (2009). «Структурообразование под отрицательным давлением». Дж. Структ. Хим . 50 :60–65. дои : 10.1007/s10947-009-0190-0. S2CID  97767359.
  42. ^ Конде ММ; Вега С.; Трибелло Г.А.; Слейтер Б. (2009). «Фазовая диаграмма воды при отрицательном давлении: виртуальные льды». Дж. Хим. Физ . 131 (3): 034510. Бибкод : 2009JChPh.131c4510C. дои : 10.1063/1.3182727. ПМИД  19624212.
  43. ^ Джейкобсон LC; Худжо В.; Молинеро В. (2009). «Термодинамическая стабильность и рост клатратных гидратов, не содержащих гостей: кристаллическая фаза воды низкой плотности». Дж. Физ. хим. Б. _ 113 (30): 10298–10307. дои : 10.1021/jp903439a . ПМИД  19585976.
  44. ^ Мацуи Т.; Хирата М.; Ягасаки Т.; Мацумото М.; Танака Х. (2017). «Гипотетические ледяные полиморфы сверхнизкой плотности». Дж. Хим. Физ . 147 (9): 091101. дои : 10.1063/1.4994757 . ПМИД  28886658.
  45. ^ Круз ФДЖАЛ; Алави С.; Мота ЖПБ (2019). «Низкотемпературное термодинамическое исследование метастабильных пустых клатратных гидратов с использованием молекулярного моделирования». АСУ Химия Земли и Космоса . 3 (5): 789–799. Бибкод : 2019ECS.....3..789C. doi : 10.1021/acsearthspacechem.9b00009. S2CID  140362440.
  46. ^ Цирконе С.; Стерн Л.А.; Кирби Ш.; Дарем ВБ; Чакумакос, Британская Колумбия; Раун Си Джей; Рондиноне Эй Джей; Исии Ю. (2003). «Гидрат CO2: синтез, состав, структура, поведение диссоциации и сравнение со структурой I гидрата CH4». Журнал физической химии Б. 107 (23): 5529–5539. дои : 10.1021/jp027391j.
  47. ^ Чжэн Дж.; Чонг З.Р.; Куреши М.Ф.; Линга П. (2020). «Секвестрация углекислого газа с помощью газовых гидратов: потенциальный путь к декарбонизации». Энергетическое топливо . 34 (9): 10529–10546. doi : 10.1021/acs.energyfuels.0c02309. S2CID  225428567.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме газовых гидратов .