क्लैथ्रेट हाइड्रेट: Difference between revisions

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[[File:Gashydrat mit Struktur.jpg|thumb|right|मीथेन क्लैथ्रेट ब्लॉक हाइड्रेट रिज के तलछट में एम्बेडेड, ओरेगन, यूएसए से दूर]]क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स, या [[ गैस ]] हाइड्रेट्स, क्लैथ्रेट्स, हाइड्रेट्स, आदि, [[ क्रिस्टल ]]ीय पानी-आधारित [[ ठोस ]] होते हैं जो शारीरिक रूप से [[ बर्फ ]] से मिलते-जुलते हैं, जिसमें छोटे [[ रासायनिक ध्रुवीयता ]] | गैर-ध्रुवीय [[ अणु ]] (आमतौर पर गैसें) या बड़े हाइड्रोफोबिक मोइटी (केमिस्ट्री) के साथ रासायनिक ध्रुवीयता अणु होते हैं[[ हाइड्रोजन बंध ]]ुआ, जमे हुए [[ पानी (अणु) ]] के पिंजरों के अंदर फंस गया।<ref>{{Cite journal|doi=10.1021/ie00019a001|title=क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स|year=1993 |last1=Englezos |first1=Peter|journal=Industrial & Engineering Chemistry Research |volume=32|issue=7|pages=1251–1274}}</ref> <ref>{{Cite journal |doi=10.1039/C8CS00989A|title=टिकाऊ रसायन विज्ञान में गैस हाइड्रेट्स|year=2020 |last1=Hassanpouryouzband |first1=Aliakbar |last2=Joonaki |first2=Edris |last3=Vasheghani Farahani |first3=Mehrdad |last4=Takeya |first4=Satoshi |last5=Ruppel |first5=Carolyn |last6=Yang |first6=Jinhai |last7=J. English |first7=Niall |last8=M. Schicks |first8=Judith |last9=Edlmann |first9=Katriona |last10=Mehrabian |first10=Hadi |last11=M. Aman |first11=Zachary |last12=Tohidi |first12=Bahman|journal=Chemical Society Reviews|volume=49|issue=15 |pages=5225–5309|pmid=32567615|s2cid=219971360}}</ref> दूसरे शब्दों में, क्लैथरेट हाइड्रेट्स क्लैथ्रेट यौगिक होते हैं जिसमें मेजबान अणु [[ पानी ]] होता है और अतिथि अणु आमतौर पर एक गैस या तरल होता है।फंसे अणुओं के समर्थन के बिना, हाइड्रेट क्लैथ्रेट्स की क्रिस्टल संरचना संरचना पारंपरिक बर्फ क्रिस्टल संरचना या तरल पानी में गिर जाएगी।अधिकांश कम आणविक भार गैसें, जिनमें शामिल हैं {{chem2 |auto=1|O2}}, {{chem2 |auto=1|H2}}, {{chem2 |auto=1|N2}}, कार्बन डाइऑक्साइड |{{chem2|CO2}}, मीथेन |{{chem2|CH4}}, हाइड्रोजन सल्फाइड |{{chem2|H2S}}, {{chem2 |auto=1 |Ar}}, {{chem2 |auto=1|Kr}}, तथा {{chem2 |auto=1|Xe}}, साथ ही कुछ उच्च [[ हाइड्रोकार्बन ]] और [[ फ़्रेयॉन ]], उपयुक्त तापमान और दबावों पर [[ हाइड्रेट ]]्स बनाएंगे।क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स आधिकारिक तौर पर रासायनिक यौगिक नहीं होते हैं, क्योंकि संलग्न अतिथि अणु कभी भी जाली से बंधे नहीं होते हैं।क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स का गठन और अपघटन चरण संक्रमण#चरण संक्रमणों का वर्गीकरण है, न कि रासायनिक प्रतिक्रियाओं का।आणविक स्तर पर उनके विस्तृत गठन और अपघटन तंत्र को अभी भी अच्छी तरह से समझा नहीं गया है।<ref>{{cite journal |author=Gao S |author2=House W |author3=Chapman WG |year=2005 |title=एनएमआर एमआरआई गैस हाइड्रेट तंत्र का अध्ययन|journal=The Journal of Physical Chemistry B |volume=109 |issue=41 |pages=19090–19093 |url=https://www.scribd.com/doc/9701479/NMR-MRI-Study-of-Gas-Hydrate-Mechanisms |access-date=August 3, 2009 |doi=10.1021/jp052071w |pmid=16853461 |citeseerx=10.1.1.175.9193 |s2cid=18762205}}</ref><ref>{{cite journal |author=Gao S |author2=Chapman WG |author3=House W |year=2005 |title=एनएमआर और चिपचिपापन क्लैथरेट गठन और पृथक्करण की जांच|journal=Ind. Eng. Chem. Res. |volume=44 |pages=7373–7379 |doi=10.1021/ie050464b |url=https://www.scribd.com/doc/9701466/NMR-and-Viscosity-Investigation-of-Clathrate-Formation-and-Dissociation |access-date=August 3, 2009 |issue=19 }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Choudhary |first1=Nilesh |last2=Chakrabarty |first2=Suman |last3=Roy |first3=Sudip |last4=Kumar |first4=Rajnish |title=आणविक गतिशीलता सिमुलेशन का उपयोग करके मीथेन हाइड्रेट की पिघलने बिंदु गणना के लिए विभिन्न जल मॉडल की तुलना|journal=Chemical Physics |date=January 2019 |volume=516 |pages=6–14 |doi=10.1016/j.chemphys.2018.08.036 |bibcode=2019CP....516....6C |s2cid=106222519 }}</ref>
[[File:Gashydrat mit Struktur.jpg|thumb|right|मीथेन क्लैथ्रेट ब्लॉक हाइड्रेट रिज के तलछट में एम्बेडेड, ओरेगन, यूएसए से दूर]]क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स या [[गैस]] हाइड्रेट, क्लैथ्रेट्स, हाइड्रेट्स आदि, [[ क्रिस्टल |क्रिस्टलिय]] पानी पर आधारित [[ठोस]] पदार्थ हैं जो शारीरिक रूप से बर्फ के समान होते हैं, जिसमें छोटे [[ रासायनिक ध्रुवीयता |रासायनिक ध्रुवीयता]] | गैर-ध्रुवीय [[ अणु |अणु]] (आमतौर पर गैस) या भारी हाइड्रोफोबिक किटों वाले ध्रुवीय अणु [[ हाइड्रोजन बंध |हाइड्रोजन बंधुआ]], जमे हुए [[पानी के अणुओं]] के "पिंजरे" के अंदर फंस जाते हैं।<ref>{{Cite journal|doi=10.1021/ie00019a001|title=क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स|year=1993 |last1=Englezos |first1=Peter|journal=Industrial & Engineering Chemistry Research |volume=32|issue=7|pages=1251–1274}}</ref><ref>{{Cite journal |doi=10.1039/C8CS00989A|title=टिकाऊ रसायन विज्ञान में गैस हाइड्रेट्स|year=2020 |last1=Hassanpouryouzband |first1=Aliakbar |last2=Joonaki |first2=Edris |last3=Vasheghani Farahani |first3=Mehrdad |last4=Takeya |first4=Satoshi |last5=Ruppel |first5=Carolyn |last6=Yang |first6=Jinhai |last7=J. English |first7=Niall |last8=M. Schicks |first8=Judith |last9=Edlmann |first9=Katriona |last10=Mehrabian |first10=Hadi |last11=M. Aman |first11=Zachary |last12=Tohidi |first12=Bahman|journal=Chemical Society Reviews|volume=49|issue=15 |pages=5225–5309|pmid=32567615|s2cid=219971360}}</ref> दूसरे शब्दों में, क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स क्लैथ्रेट यौगिक होते हैं जिसमें मेजबान अणु [[पानी]] होता है और अतिथि अणु सामान्यतया गैस या द्रव होता है। फंसे हुए अणुओं के समर्थन के बिना, हाइड्रेट क्लैथ्रेट्स की जाली संरचना पारंपरिक बर्फ क्रिस्टल संरचना या तरल पानी में गिर जाएगी। {{chem2 |auto=1|O2}}, {{chem2 |auto=1|H2}}, {{chem2 |auto=1|N2}},{{chem2|CO2}}, {{chem2|CH4}}, {{chem2|H2S}}, {{chem2 |auto=1 |Ar}}, {{chem2 |auto=1|Kr}}, तथा {{chem2 |auto=1|Xe}}, सहित अधिकांश कम आणविक भार वाली गैसें, साथ ही साथ कुछ उच्च [[हाइड्रोकार्बन]] और [[ फ़्रेयॉन |फ़्रेयॉन]], उपयुक्त तापमान और दबावों पर [[ हाइड्रेट |हाइड्रेट्स]] बनाएंगे। क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स आधिकारिक तौर पर रासायनिक यौगिक नहीं हैं, क्योंकि संलग्न अतिथि अणु कभी भी जाली से बंधे नहीं होते हैं। क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स का गठन और अपघटन प्रथम क्रम चरण संक्रमण हैं, न कि रासायनिक प्रतिक्रियाएं। आणविक स्तर पर उनके विस्तृत गठन और अपघटन तंत्र अभी भी अच्छी तरह से समझ में नहीं आये हैं।<ref>{{cite journal |author=Gao S |author2=House W |author3=Chapman WG |year=2005 |title=एनएमआर एमआरआई गैस हाइड्रेट तंत्र का अध्ययन|journal=The Journal of Physical Chemistry B |volume=109 |issue=41 |pages=19090–19093 |url=https://www.scribd.com/doc/9701479/NMR-MRI-Study-of-Gas-Hydrate-Mechanisms |access-date=August 3, 2009 |doi=10.1021/jp052071w |pmid=16853461 |citeseerx=10.1.1.175.9193 |s2cid=18762205}}</ref><ref>{{cite journal |author=Gao S |author2=Chapman WG |author3=House W |year=2005 |title=एनएमआर और चिपचिपापन क्लैथरेट गठन और पृथक्करण की जांच|journal=Ind. Eng. Chem. Res. |volume=44 |pages=7373–7379 |doi=10.1021/ie050464b |url=https://www.scribd.com/doc/9701466/NMR-and-Viscosity-Investigation-of-Clathrate-Formation-and-Dissociation |access-date=August 3, 2009 |issue=19 }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Choudhary |first1=Nilesh |last2=Chakrabarty |first2=Suman |last3=Roy |first3=Sudip |last4=Kumar |first4=Rajnish |title=आणविक गतिशीलता सिमुलेशन का उपयोग करके मीथेन हाइड्रेट की पिघलने बिंदु गणना के लिए विभिन्न जल मॉडल की तुलना|journal=Chemical Physics |date=January 2019 |volume=516 |pages=6–14 |doi=10.1016/j.chemphys.2018.08.036 |bibcode=2019CP....516....6C |s2cid=106222519 }}</ref> क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स को पहली बार 1810 में [[सर हम्फ्री डेवी]] द्वारा प्रलेखित किया गया था, जिन्होंने पाया कि पानी एक प्राथमिक घटक था जिसे पहले ठोस क्लोरीन माना जाता था।<ref>{{cite book |url=https://archive.org/details/experimentalres02faragoog |title=क्लोरीन के हाइड्रेट पर|year=1859 |access-date=20 March 2014 |author=Michael Faraday |publisher=Quarterly Journal of Science }}{{page needed|date=April 2020}}</ref><ref>{{cite web |url=http://ethomas.web.wesleyan.edu/ees123/clathrate.htm |title=क्लैथ्रेट: वैश्विक कार्बन चक्र के छोटे ज्ञात घटक|access-date=13 December 2007 |date=November 2004 |author=Ellen Thomas |publisher=Wesleyan University }}</ref>
क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स को पहली बार 1810 में [[ सर हम्फ्री डेवी ]] द्वारा प्रलेखित किया गया था, जिन्होंने पाया कि पानी एक प्राथमिक घटक था जिसे पहले क्लोरीन ठोस माना जाता था।<ref>{{cite book |url=https://archive.org/details/experimentalres02faragoog |title=क्लोरीन के हाइड्रेट पर|year=1859 |access-date=20 March 2014 |author=Michael Faraday |publisher=Quarterly Journal of Science }}{{page needed|date=April 2020}}</ref><ref>{{cite web |url=http://ethomas.web.wesleyan.edu/ees123/clathrate.htm |title=क्लैथ्रेट: वैश्विक कार्बन चक्र के छोटे ज्ञात घटक|access-date=13 December 2007 |date=November 2004 |author=Ellen Thomas |publisher=Wesleyan University }}</ref>
Clathrates बड़ी मात्रा में स्वाभाविक रूप से पाए गए हैं।लगभग 6.4 ट्रिलियन (6.4 × 10)<sup>12 </sup>) टन [[ मीथेन ]] गहरे महासागर के फर्श पर [[ मीथेन क्लैथ्रेट ]] के जमा में फंस गया है।<ref>{{Cite journal |first1=B. |last1=Buffett |first2=D. |last2=Archer |title=मीथेन क्लैथ्रेट की वैश्विक सूची: गहरे महासागर में परिवर्तन के लिए संवेदनशीलता|year=2004 |pages=185–199 |journal=Earth Planet. Sci. Lett. |volume=227 |issue=3–4 |doi=10.1016/j.epsl.2004.09.005 |bibcode=2004E&PSL.227..185B}}</ref> इस तरह के जमा को Storegga स्लाइड के उत्तरी हेडवॉल फ्लैंक में [[ नॉर्वेजियन कॉन्टिनेंटल शेल्फ ]] पर पाया जा सकता है।Clathrates Permafrost के रूप में भी मौजूद हो सकते हैं, जैसा कि नॉर्थवेस्टर्न कनाडाई आर्कटिक के मैकेंजी नदी में [[ मलिक गैस हाइड्रेट साइट ]] पर है।इन प्राकृतिक गैस हाइड्रेट्स को एक संभावित विशाल ऊर्जा संसाधन के रूप में देखा जाता है और कई देशों ने इस ऊर्जा संसाधन को विकसित करने के लिए राष्ट्रीय कार्यक्रमों को समर्पित किया है।<ref>{{Cite journal |doi=10.1016/j.apenergy.2014.12.061|title=ऊर्जा संसाधन के रूप में प्राकृतिक गैस हाइड्रेट्स की समीक्षा: संभावनाएं और चुनौतियां|year=2016 |last1=Chong |first1=Zheng Rong |last2=Yang |first2=She Hern Bryan |last3=Babu |first3=Ponnivalavan |last4=Linga |first4=Praveen |last5=Li |first5=Xiao-Sen|journal=Applied Energy|volume=162|pages=1633–1652}}</ref> क्लैथ्रेट हाइड्रेट भी समुद्री जल अलवणीकरण जैसे कई अनुप्रयोगों के लिए प्रौद्योगिकी एनबलर के रूप में बहुत रुचि रखते हैं,<ref>{{Cite web |url=https://www.engineersaustralia.org.au/News/drinkable-water-cold-energy |title=ठंडी ऊर्जा से पीने योग्य पानी &#124;इंजीनियर्स ऑस्ट्रेलिया}} </ref> गैस भंडारण,<ref>{{Cite web|date=30 June 2017 |url=https://www.straitstimes.com/singapore/eco-friendly-ways-to-harness-natural-gas-efficiently |title=प्राकृतिक गैस को कुशलता से दोहन करने के लिए पर्यावरण के अनुकूल तरीके}} </ref> कार्बन डाइऑक्साइड कैप्चर और स्टोरेज,<ref>{{cite journal |last1=Babu |first1=Ponnivalavan |last2=Linga |first2=Praveen |last3=Kumar |first3=Rajnish |last4=Englezos |first4=Peter |title=कार्बन डाइऑक्साइड पूर्व-दहन कैप्चर के लिए हाइड्रेट आधारित गैस पृथक्करण (एचबीजीएस) प्रक्रिया की समीक्षा|journal=Energy |date=1 June 2015 |volume=85 |pages=261–279 |doi=10.1016/j.energy.2015.03.103 }}</ref> डेटा सेंटर के लिए कूलिंग माध्यम<ref>{{Cite web |url=https://www.straitstimes.com/business/companies-markets/nus-keppel-slng-in-tie-up-to-develop-better-cooling-technology-for-data |title=डेटा केंद्रों के लिए बेहतर शीतलन तकनीक विकसित करने के लिए टाई-अप में nus, keppel, slng|date=22 October 2019}}</ref> और जिला शीतलन आदि हाइड्रोकार्बन क्लैथ्रेट पेट्रोलियम उद्योग के लिए समस्याओं का कारण बनते हैं, क्योंकि वे [[ पाइपलाइन परिवहन ]] के अंदर बन सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अक्सर अवरोध होते [[ कार्बन डाइऑक्साइड क्लैथरेट ]] के गहरे समुद्र के बयान को इस [[ ग्रीनहाउस गैस ]] को वायुमंडल से हटाने और [[ जलवायु परिवर्तन ]] को नियंत्रित करने के लिए एक विधि के रूप में प्रस्तावित किया गया है।क्लैथ्रेट को कुछ बाहरी [[ ग्रह ]]ों, [[ प्राकृतिक उपग्रह ]] और ट्रांस-नेप्टुनियन वस्तुओं पर बड़ी मात्रा में होने का संदेह है, जो काफी उच्च तापमान पर गैस को बांधता है।<ref>{{cite journal |last1=Ghosh |first1=Jyotirmoy |last2=Methikkalam |first2=Rabin Rajan J. |last3=Bhuin |first3=Radha Gobinda |last4=Ragupathy |first4=Gopi |last5=Choudhary |first5=Nilesh |last6=Kumar |first6=Rajnish |last7=Pradeep |first7=Thalappil |title=इंटरस्टेलर वातावरण में क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences |date=29 January 2019 |volume=116 |issue=5 |pages=1526–1531 |doi=10.1073/pnas.1814293116 |pmid=30630945 |pmc=6358667 |bibcode=2019PNAS..116.1526G |doi-access=free }}</ref>
 


क्लैथ्रेट्स प्राकृतिक रूप से बड़ी मात्रा में पाए गए हैं। लगभग 6.4 ट्रिलियन (6.4 × 10)<sup>12</sup> टन [[मीथेन]] गहरे समुद्र तल पर [[मीथेन क्लैथ्रेट]] के निक्षेपों में फंसा हुआ है।<ref>{{Cite journal |first1=B. |last1=Buffett |first2=D. |last2=Archer |title=मीथेन क्लैथ्रेट की वैश्विक सूची: गहरे महासागर में परिवर्तन के लिए संवेदनशीलता|year=2004 |pages=185–199 |journal=Earth Planet. Sci. Lett. |volume=227 |issue=3–4 |doi=10.1016/j.epsl.2004.09.005 |bibcode=2004E&PSL.227..185B}}</ref> स्टोरगा स्लाइड के उत्तरी हेडवॉल फ्लैंक में [[शेल्फ|नॉर्वेजियन महाद्वीपीय शेल्फ]] पर इस तरह की जमा राशि पाई जा सकती है। क्लैथ्रेट्स पर्माफ्रॉस्ट के रूप में भी मौजूद हो सकते हैं, जैसा कि उत्तर-पश्चिमी कनाडाई आर्कटिक के मैकेंज़ी डेल्टा में [[मलिक गैस हाइड्रेट साइट]] पर है। इन प्राकृतिक गैस हाइड्रेट्स को संभावित रूप से विशाल ऊर्जा संसाधन के रूप में देखा जाता है और कई देशों ने इस ऊर्जा संसाधन को विकसित करने के लिए राष्ट्रीय कार्यक्रमों को समर्पित किया है।<ref>{{Cite journal |doi=10.1016/j.apenergy.2014.12.061|title=ऊर्जा संसाधन के रूप में प्राकृतिक गैस हाइड्रेट्स की समीक्षा: संभावनाएं और चुनौतियां|year=2016 |last1=Chong |first1=Zheng Rong |last2=Yang |first2=She Hern Bryan |last3=Babu |first3=Ponnivalavan |last4=Linga |first4=Praveen |last5=Li |first5=Xiao-Sen|journal=Applied Energy|volume=162|pages=1633–1652}}</ref> समुद्री जल विलवणीकरण,<ref>{{Cite web |url=https://www.engineersaustralia.org.au/News/drinkable-water-cold-energy |title=ठंडी ऊर्जा से पीने योग्य पानी &#124;इंजीनियर्स ऑस्ट्रेलिया}} </ref> गैस भंडारण,<ref>{{Cite web|date=30 June 2017 |url=https://www.straitstimes.com/singapore/eco-friendly-ways-to-harness-natural-gas-efficiently |title=प्राकृतिक गैस को कुशलता से दोहन करने के लिए पर्यावरण के अनुकूल तरीके}} </ref> [[ कार्बन डाइऑक्साइड क्लैथरेट |कार्बन डाइऑक्साइड क्लैथरेट]] कैप्चर और स्टोरेज,<ref>{{cite journal |last1=Babu |first1=Ponnivalavan |last2=Linga |first2=Praveen |last3=Kumar |first3=Rajnish |last4=Englezos |first4=Peter |title=कार्बन डाइऑक्साइड पूर्व-दहन कैप्चर के लिए हाइड्रेट आधारित गैस पृथक्करण (एचबीजीएस) प्रक्रिया की समीक्षा|journal=Energy |date=1 June 2015 |volume=85 |pages=261–279 |doi=10.1016/j.energy.2015.03.103 }}</ref> डेटा सेंटर के लिए कूलिंग माध्यम<ref>{{Cite web |url=https://www.straitstimes.com/business/companies-markets/nus-keppel-slng-in-tie-up-to-develop-better-cooling-technology-for-data |title=डेटा केंद्रों के लिए बेहतर शीतलन तकनीक विकसित करने के लिए टाई-अप में nus, keppel, slng|date=22 October 2019}}</ref> और डिस्ट्रिक्ट कूलिंग आदि जैसे कई अनुप्रयोगों के लिए क्लैथ्रेट हाइड्रेट भी प्रौद्योगिकी समर्थक के रूप में बहुत रुचि रखता है। हाइड्रोकार्बन क्लैथ्रेट्स पेट्रोलियम उद्योग के लिए समस्याएँ पैदा करते हैं, क्योंकि वे गैस [[ पाइपलाइन परिवहन |पाइपलाइन परिवहन]] के अंदर बन सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अक्सर रुकावटें आती हैं। इस [[ग्रीनहाउस गैस]] को वायुमंडल से हटाने और [[जलवायु परिवर्तन]] को नियंत्रित करने के लिए गहरे समुद्र में कार्बन डाइऑक्साइड क्लैथ्रेट के जमाव को एक विधि के रूप में प्रस्तावित किया गया है। कुछ बाहरी [[ ग्रह |ग्रहो]], [[ प्राकृतिक उपग्रह |प्राकृतिक उपग्रह]] और ट्रांस-नेप्च्यूनियन वस्तुओं पर बड़ी मात्रा में क्लेथ्रेट्स होने का संदेह है, जो काफी उच्च तापमान पर बाध्यकारी गैस है।<ref>{{cite journal |last1=Ghosh |first1=Jyotirmoy |last2=Methikkalam |first2=Rabin Rajan J. |last3=Bhuin |first3=Radha Gobinda |last4=Ragupathy |first4=Gopi |last5=Choudhary |first5=Nilesh |last6=Kumar |first6=Rajnish |last7=Pradeep |first7=Thalappil |title=इंटरस्टेलर वातावरण में क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences |date=29 January 2019 |volume=116 |issue=5 |pages=1526–1531 |doi=10.1073/pnas.1814293116 |pmid=30630945 |pmc=6358667 |bibcode=2019PNAS..116.1526G |doi-access=free }}</ref>
== संरचना ==
== संरचना ==


Revision as of 09:55, 19 December 2022

मीथेन क्लैथ्रेट ब्लॉक हाइड्रेट रिज के तलछट में एम्बेडेड, ओरेगन, यूएसए से दूर

क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स या गैस हाइड्रेट, क्लैथ्रेट्स, हाइड्रेट्स आदि, क्रिस्टलिय पानी पर आधारित ठोस पदार्थ हैं जो शारीरिक रूप से बर्फ के समान होते हैं, जिसमें छोटे रासायनिक ध्रुवीयता | गैर-ध्रुवीय अणु (आमतौर पर गैस) या भारी हाइड्रोफोबिक किटों वाले ध्रुवीय अणु हाइड्रोजन बंधुआ, जमे हुए पानी के अणुओं के "पिंजरे" के अंदर फंस जाते हैं।[1][2] दूसरे शब्दों में, क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स क्लैथ्रेट यौगिक होते हैं जिसमें मेजबान अणु पानी होता है और अतिथि अणु सामान्यतया गैस या द्रव होता है। फंसे हुए अणुओं के समर्थन के बिना, हाइड्रेट क्लैथ्रेट्स की जाली संरचना पारंपरिक बर्फ क्रिस्टल संरचना या तरल पानी में गिर जाएगी। O2, H2, N2,CO2, CH4, H2S, Ar, Kr, तथा Xe, सहित अधिकांश कम आणविक भार वाली गैसें, साथ ही साथ कुछ उच्च हाइड्रोकार्बन और फ़्रेयॉन, उपयुक्त तापमान और दबावों पर हाइड्रेट्स बनाएंगे। क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स आधिकारिक तौर पर रासायनिक यौगिक नहीं हैं, क्योंकि संलग्न अतिथि अणु कभी भी जाली से बंधे नहीं होते हैं। क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स का गठन और अपघटन प्रथम क्रम चरण संक्रमण हैं, न कि रासायनिक प्रतिक्रियाएं। आणविक स्तर पर उनके विस्तृत गठन और अपघटन तंत्र अभी भी अच्छी तरह से समझ में नहीं आये हैं।[3][4][5] क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स को पहली बार 1810 में सर हम्फ्री डेवी द्वारा प्रलेखित किया गया था, जिन्होंने पाया कि पानी एक प्राथमिक घटक था जिसे पहले ठोस क्लोरीन माना जाता था।[6][7]

क्लैथ्रेट्स प्राकृतिक रूप से बड़ी मात्रा में पाए गए हैं। लगभग 6.4 ट्रिलियन (6.4 × 10)12 टन मीथेन गहरे समुद्र तल पर मीथेन क्लैथ्रेट के निक्षेपों में फंसा हुआ है।[8] स्टोरगा स्लाइड के उत्तरी हेडवॉल फ्लैंक में नॉर्वेजियन महाद्वीपीय शेल्फ पर इस तरह की जमा राशि पाई जा सकती है। क्लैथ्रेट्स पर्माफ्रॉस्ट के रूप में भी मौजूद हो सकते हैं, जैसा कि उत्तर-पश्चिमी कनाडाई आर्कटिक के मैकेंज़ी डेल्टा में मलिक गैस हाइड्रेट साइट पर है। इन प्राकृतिक गैस हाइड्रेट्स को संभावित रूप से विशाल ऊर्जा संसाधन के रूप में देखा जाता है और कई देशों ने इस ऊर्जा संसाधन को विकसित करने के लिए राष्ट्रीय कार्यक्रमों को समर्पित किया है।[9] समुद्री जल विलवणीकरण,[10] गैस भंडारण,[11] कार्बन डाइऑक्साइड क्लैथरेट कैप्चर और स्टोरेज,[12] डेटा सेंटर के लिए कूलिंग माध्यम[13] और डिस्ट्रिक्ट कूलिंग आदि जैसे कई अनुप्रयोगों के लिए क्लैथ्रेट हाइड्रेट भी प्रौद्योगिकी समर्थक के रूप में बहुत रुचि रखता है। हाइड्रोकार्बन क्लैथ्रेट्स पेट्रोलियम उद्योग के लिए समस्याएँ पैदा करते हैं, क्योंकि वे गैस पाइपलाइन परिवहन के अंदर बन सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अक्सर रुकावटें आती हैं। इस ग्रीनहाउस गैस को वायुमंडल से हटाने और जलवायु परिवर्तन को नियंत्रित करने के लिए गहरे समुद्र में कार्बन डाइऑक्साइड क्लैथ्रेट के जमाव को एक विधि के रूप में प्रस्तावित किया गया है। कुछ बाहरी ग्रहो, प्राकृतिक उपग्रह और ट्रांस-नेप्च्यूनियन वस्तुओं पर बड़ी मात्रा में क्लेथ्रेट्स होने का संदेह है, जो काफी उच्च तापमान पर बाध्यकारी गैस है।[14]

संरचना

विभिन्न गैस हाइड्रेट संरचनाओं का निर्माण पिंजरे।

गैस हाइड्रेट्स आमतौर पर दो क्रिस्टलोग्राफी क्यूबिक संरचनाएं बनाते हैं: संरचना (प्रकार) I (नाम SI) और संरचना (प्रकार) II (नामित SII)[15] अंतरिक्ष समूहों का तथा क्रमश।अंतरिक्ष समूह की एक तीसरी हेक्सागोनल संरचना भी देखा जा सकता है (टाइप एच)।[16]

टाइप I की यूनिट सेल में 46 पानी के अणु होते हैं, जो दो प्रकार के पिंजरे बनाते हैं - छोटे और बड़े।यूनिट सेल में दो छोटे पिंजरे और छह बड़े होते हैं।छोटे पिंजरे में एक पेंटागोनल द्वादशफ़लक (5) का आकार होता है12 ) (जो एक नियमित डोडेकाहेड्रोन नहीं है) और एक टेट्रैडेकहेड्रोन का बड़ा, विशेष रूप से एक हेक्सागोनल ने ट्रैपेज़ोहेड्रोन को काट दिया (512 62 )।साथ में, वे वीर -फेलन संरचना का एक संस्करण बनाते हैं।टाइप I हाइड्रेट बनाने वाले विशिष्ट मेहमान कार्बन डाइऑक्साइड हैं | सह हैं2कार्बन डाइऑक्साइड क्लैथरेट और मीथेन में | ch4मीथेन क्लैथ्रेट में।

टाइप II की यूनिट सेल में 136 पानी के अणु होते हैं, जो फिर से दो प्रकार के पिंजरे बनाते हैं - छोटे और बड़े।इस मामले में यूनिट सेल में सोलह छोटे पिंजरे और आठ बड़े हैं।छोटे पिंजरे में फिर से एक पेंटागोनल डोडेकहेड्रोन (5) का आकार है12 ), लेकिन बड़ा एक हेक्साडेकहेड्रोन (5) है12 64 )।टाइप II हाइड्रेट्स ओ जैसी गैसों द्वारा बनते हैं2 और n2।

टाइप एच की यूनिट सेल में 34 पानी के अणु होते हैं, जिसमें तीन प्रकार के पिंजरे होते हैं - विभिन्न प्रकार के दो छोटे, और एक विशाल।इस मामले में, यूनिट सेल में टाइप 5 के तीन छोटे पिंजरे होते हैं12 , टाइप 4 के दो छोटे3 56 63 और टाइप 5 का एक विशाल12 68 ।टाइप एच के गठन के लिए दो अतिथि गैसों (बड़े और छोटे) के सहयोग की आवश्यकता होती है।यह बड़ी गुहा है जो संरचना एच हाइड्रेट्स को बड़े अणुओं (जैसे ब्यूटेन, हाइड्रोकार्बन) में फिट करने की अनुमति देता है, शेष गुहाओं को भरने और समर्थन करने के लिए अन्य छोटे सहायता गैसों की उपस्थिति को देखते हुए।संरचना एच हाइड्रेट्स को मेक्सिको की खाड़ी में मौजूद होने का सुझाव दिया गया था।भारी हाइड्रोकार्बन की थर्मोजेनिक रूप से उत्पादित आपूर्ति वहाँ आम है।

ब्रह्मांड में हाइड्रेट्स

इरो एट अल।,[17] धूमकेतु में नाइट्रोजन की कमी की व्याख्या करने की कोशिश करते हुए, प्रोटोप्लानेटरी डिस्क में हाइड्रेट गठन के लिए अधिकांश स्थितियों में कहा गया है, मुख्य अनुक्रम के आसपास। पूर्व-मुख्य और मुख्य अनुक्रम सितारों को पूरा किया गया था, तेजी से अनाज की वृद्धि के बावजूद मीटर पैमाने पर।कुंजी एक गैसीय वातावरण के संपर्क में आने वाले पर्याप्त सूक्ष्म बर्फ कण प्रदान करने के लिए थी।चारों ओर प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क के रेडियोमेट्री निरंतरता (सिद्धांत) का अवलोकन T Tauri Star | -tauri और Herbig ae/be Stars सुझाव देते हैं कि बड़े पैमाने पर धूल के डिस्क मिलमीटर के आकार के अनाज से मिलकर होते हैं, जो कई मिलियन वर्षों के बाद गायब हो जाते हैं (जैसे,[18][19])।ब्रह्मांड में पानी के ices का पता लगाने पर बहुत काम अवरक्त अंतरिक्ष वेधशाला (ISO) पर किया गया था।उदाहरण के लिए, 43 और 60 माइक्रोन पर पानी की बर्फ के व्यापक वर्णक्रमीय बैंड अलग -अलग हर्बिग एई/बी स्टार्स की डिस्क में पाए गए थे।43 माइक्रोन पर एक 60 माइक्रोन पर एक की तुलना में बहुत कमजोर है, जिसका अर्थ है कि पानी की बर्फ, डिस्क के बाहरी हिस्सों में 50 k से नीचे के तापमान पर स्थित है।[20] 87 और 90 माइक्रोन के बीच एक और व्यापक बर्फ की विशेषता भी है, जो एनजीसी 6302 में एक के समान है[21] (स्कोर्पियस में बग या तितली नेबुला)।एप्सिलॉन एरीडानी के प्रोटो-प्लैनेटरी डिस्क में क्रिस्टलीय ices का भी पता लगाया गया था।[22][23] ल्यूपस (नक्षत्र) में।बाद में बर्फ का 90% बर्फ के तापमान पर 50 K. हबल अंतरिक्ष सूक्ष्मदर्शी के तापमान पर क्रिस्टलीय पाया गया था कि अपेक्षाकृत पुरानी प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क, 5 मिलियन-वर्षीय B9.5ve के आसपास एक के रूप में[24] हर्बिग एई/बी स्टार्स | हर्बिग एई/बी स्टार एचडी 141569 ए, डस्टी हैं।[25] लूनिन[26] वहां पानी की बर्फ मिली।आईसीईएस को जानना आमतौर पर प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क के बाहरी भागों में मौजूद है। प्रोटो-प्लैनेटरी नेबुला, हर्सेंट एट अल।[27] रासायनिक तत्वों के सौर बहुतायत के संबंध में, सौर मंडल के चार गैस दिग्गजों में मनाया गया अस्थिरता (भौतिकी) संवर्धन की एक व्याख्या का प्रस्ताव किया।उन्होंने मान लिया कि अस्थिरता (भौतिकी) हाइड्रेट्स के रूप में फंस गई थी और प्रोटोप्लानेट में उड़ान भरने वाले ग्रहों में शामिल किया गया था।

Kieffer एट अल।।उस क्षेत्र में पाया गया।[28] हालांकि, प्लम सामग्री के बाद के विश्लेषण से यह अधिक संभावना है कि एन्सेलाडस पर गीजर एक नमकीन उपसतह महासागर से प्राप्त होता है।[29] माना जाता है कि कार्बन डाइऑक्साइड क्लैथ्रेट मंगल पर विभिन्न प्रक्रियाओं में एक प्रमुख भूमिका निभाते हैं।गैस दिग्गजों के लिए संक्षेपण नेबुला में हाइड्रोजन क्लैथ्रेट बनने की संभावना है।

कमता एट अल।[30]होक्काइडो विश्वविद्यालय के (2019) ने प्रस्ताव दिया है कि क्लैथ्रेट हाइड्रेट की एक पतली परत प्लूटो के तरल पानी के उपसतह महासागर को थर्मल रूप से इन्सुलेट करती है, जिसका अस्तित्व नई क्षितिज जांच से डेटा द्वारा सुझाया गया है।

पृथ्वी पर हाइड्रेट्स

प्राकृतिक गैस हाइड्रेट्स

Main article: Methane clathrate

स्वाभाविक रूप से पृथ्वी पर गैस हाइड्रेट्स समुद्र तल पर, समुद्र तलछट में पाए जा सकते हैं,[31] डीप लेक सेडिमेंट्स (जैसे लेक बाइकाल ), साथ ही साथ पर्माफ्रॉस्ट क्षेत्रों में।प्राकृतिक मीथेन क्लैथ्रेट जमा में संभावित रूप से फंसे मीथेन की मात्रा महत्वपूर्ण हो सकती है (10 (1015 से 1017 क्यूबिक मीटर),[32] जो उन्हें संभावित ऊर्जा संसाधन के रूप में प्रमुख रुचि बनाता है।इस तरह के जमा के अपघटन से मीथेन की भयावह रिहाई से वैश्विक जलवायु परिवर्तन हो सकता है, जिसे क्लैथरेट गन परिकल्पना कहा जाता है, क्योंकि मीथेन4 कार्बन डाइआक्साइड की तुलना में अधिक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है2 (वायुमंडलीय मीथेन देखें)।इस तरह के जमाओं के तेजी से अपघटन को एक जियोहाज़ार्ड माना जाता है, जो भूस्खलन , भूकंप और सुनामी को ट्रिगर करने की क्षमता के कारण होता है।हालांकि, प्राकृतिक गैस हाइड्रेट्स में केवल मीथेन नहीं बल्कि अन्य हाइड्रोकार्बन गैसें भी होती हैं, साथ ही साथ हाइड्रोजन सल्फाइड |2एस और कार्बन डाइऑक्साइड | सह2।हवाई हाइड्रेट्स ्स को अक्सर ध्रुवीय बर्फ के नमूनों में देखा जाता है।

बूंद स पर्माफ्रॉस्ट क्षेत्रों में सामान्य संरचनाएं हैं।[33] इसी तरह की संरचनाएं मीथेन रिसाव से संबंधित गहरे पानी में पाई जाती हैं।गौरतलब है कि एक तरल चरण की अनुपस्थिति में भी गैस हाइड्रेट्स का गठन किया जा सकता है।उस स्थिति के तहत, पानी गैस या तरल हाइड्रोकार्बन चरण में भंग हो जाता है।[34] 2017 में, जापान और चीन दोनों ने घोषणा की कि सीफ्लोर के नीचे से मीथेन हाइड्रेट्स के बड़े पैमाने पर संसाधन निष्कर्षण के प्रयास सफल रहे।हालांकि, वाणिज्यिक पैमाने पर उत्पादन वर्षों दूर है।[35][36] 2020 के अनुसंधान मोर्चों की रिपोर्ट ने गैस हाइड्रेट संचय और खनन प्रौद्योगिकी की पहचान की, जो भू -विज्ञान में शीर्ष 10 अनुसंधान मोर्चों में से एक के रूप में है।[37]


गैस पाइपलाइनों में हाइड्रेट्स

हाइड्रेट गठन के पक्ष में थर्मोडायनामिक स्थितियां अक्सर पाइपलाइन परिवहन में पाई जाती हैं।यह अत्यधिक अवांछनीय है, क्योंकि क्लैथ्रेट क्रिस्टल एग्लोमरेट हो सकते हैं और लाइन को प्लग कर सकते हैं[38] और प्रवाह आश्वासन विफलता और क्षति वाल्व और इंस्ट्रूमेंटेशन का कारण।परिणाम प्रवाह में कमी से लेकर उपकरण क्षति तक हो सकते हैं।

हाइड्रेट गठन, रोकथाम और शमन दर्शन

हाइड्रेट्स में ढेरी और पाइप की दीवार का पालन करने और इस तरह पाइपलाइन को प्लग करने की एक मजबूत प्रवृत्ति होती है।एक बार बनने के बाद, उन्हें तापमान बढ़ाकर और/या दबाव कम करके विघटित किया जा सकता है।यहां तक कि इन शर्तों के तहत, क्लैथरेट पृथक्करण एक धीमी प्रक्रिया है।

इसलिए, हाइड्रेट गठन को रोकना समस्या की कुंजी प्रतीत होता है।एक हाइड्रेट रोकथाम दर्शन आमतौर पर सुरक्षा के तीन स्तरों पर आधारित हो सकता है, प्राथमिकता के क्रम में सूचीबद्ध:

  1. परिचालन स्थितियों से बचें जो ग्लाइकोल निर्जलीकरण का उपयोग करके हाइड्रेट गठन तापमान को निराश करके हाइड्रेट्स के गठन का कारण बन सकती हैं;
  2. हाइड्रेट गठन से बचने के लिए अस्थायी रूप से ऑपरेटिंग स्थितियों को बदलें;
  3. रसायनों के अलावा हाइड्रेट्स के गठन को रोकें जो (ए) हाइड्रेट संतुलन की स्थिति को कम तापमान और उच्च दबावों की ओर स्थानांतरित करते हैं या (बी) हाइड्रेट गठन समय (प्रतिक्रिया अवरोधक ) बढ़ाते हैं

वास्तविक दर्शन परिचालन परिस्थितियों पर निर्भर करेगा जैसे कि दबाव, तापमान, प्रवाह का प्रकार (गैस, तरल, पानी की उपस्थिति आदि)

हाइड्रेट इनहिबिटर

जब उन मापदंडों के एक सेट के भीतर काम किया जाता है जहां हाइड्रेट्स का गठन किया जा सकता है, तो उनके गठन से बचने के अभी भी तरीके हैं।रसायनों को जोड़कर गैस संरचना को बदलने से हाइड्रेट गठन तापमान कम हो सकता है और/या उनके गठन में देरी हो सकती है।आम तौर पर दो विकल्प मौजूद हैं:

  • थर्मोडायनामिक अवरोधक
  • काइनेटिक इनहिबिटर | काइनेटिक इनहिबिटर/एंटी-एंजग्लोमेरेंट्स

सबसे आम थर्मोडायनामिक इनहिबिटर मेथनॉल , एथिलीन ग्लाइकोल (मेग), और डाएइथाईलीन ग्लाइकोल (डीईजी) हैं, जिन्हें आमतौर पर ग्लाइकोल कहा जाता है।सभी को पुनर्प्राप्त और पुन: प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन मेथनॉल रिकवरी का अर्थशास्त्र ज्यादातर मामलों में अनुकूल नहीं है।मेग को उन अनुप्रयोगों के लिए डीईजी से अधिक पसंद किया जाता है जहां तापमान कम तापमान पर उच्च चिपचिपाहट के कारण ° 10 और एनबीएसपी; डिग्री सेल्सियस या उससे कम होने की उम्मीद है।त्रि -ग्लाइकोल (TEG) में गैस स्ट्रीम में इंजेक्ट किए गए अवरोधक के रूप में अनुकूल होने के लिए बहुत कम वाष्प दबाव होता है।MEG या DEG की तुलना में अधिक मेथनॉल गैस चरण में खो जाता है।

वास्तविक क्षेत्र के संचालन में गतिज अवरोधक और एंटी-एग्लोमोरेंट्स का उपयोग एक नई और विकसित तकनीक है।इसके लिए वास्तविक प्रणाली के लिए व्यापक परीक्षण और अनुकूलन की आवश्यकता होती है।जबकि काइनेटिक इनहिबिटर न्यूक्लिएशन के कैनेटीक्स को धीमा करके काम करते हैं, एंटी-एंजग्लोमेरेंट्स न्यूक्लिएशन को रोकते नहीं हैं, लेकिन गैस हाइड्रेट क्रिस्टल के एग्लोमेशन (एक साथ चिपके हुए) को रोकते हैं।इन दो प्रकार के अवरोधकों को एलडीएचआई के रूप में भी जाना जाता है, क्योंकि उन्हें पारंपरिक थर्मोडायनामिक अवरोधकों की तुलना में बहुत कम सांद्रता की आवश्यकता होती है।काइनेटिक इनहिबिटर, जिन्हें प्रभावी होने के लिए पानी और हाइड्रोकार्बन मिश्रण की आवश्यकता नहीं होती है, आमतौर पर पॉलिमर या कोपोलिमर होते हैं और एंटी-एग्लोग्लोमेरेंट्स (पानी और हाइड्रोकार्बन मिश्रण की आवश्यकता होती है) पॉलिमर या ज़ाहिर & nbsp;-आमतौर पर अमोनियम और CoOH & nbsp;हाइड्रोकार्बन।

खाली क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स

खाली क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स[39] बर्फ के संबंध में थर्मोडायनामिक रूप से अस्थिर हैं (अतिथि अणु इन संरचनाओं को स्थिर करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण हैं), और जैसे कि प्रयोगात्मक तकनीकों का उपयोग करके उनके अध्ययन में बहुत विशिष्ट गठन स्थितियों तक सीमित है;हालांकि, उनकी यांत्रिक स्थिरता सैद्धांतिक और कंप्यूटर सिमुलेशन विधियों को उनके थर्मोडायनामिक गुणों को संबोधित करने के लिए आदर्श विकल्प प्रदान करती है।बहुत ठंडे नमूनों (110-145 K) से शुरू, फाल्टी एट अल।[40] एक तथाकथित ICE XVI प्राप्त करने के लिए वैक्यूम पंपिंग का उपयोग करके कई घंटों के लिए NE-SII क्लैथ्रेट्स को कई घंटों के लिए, न्यूट्रॉन विवर्तन को नियोजित करते हुए यह देखने के लिए कि (i) खाली SII हाइड्रेट संरचना T K 145 K और इसके अलावा, (ii) खाली है।हाइड्रेट T <55 K पर एक नकारात्मक थर्मल विस्तार दिखाता है, और यह यंत्रवत् रूप से अधिक स्थिर है और NE- भरे हुए एनालॉग की तुलना में कम तापमान पर एक बड़ा जाली स्थिर है।इस तरह की झरझरा बर्फ के अस्तित्व को पहले सैद्धांतिक रूप से भविष्यवाणी की गई थी।[41] एक सैद्धांतिक दृष्टिकोण से, खाली हाइड्रेट्स को आणविक गतिशीलता या मोंटे कार्लो तकनीकों का उपयोग करके जांच की जा सकती है।कॉनडे एट अल।एच के चरण आरेख का अनुमान लगाने के लिए खाली हाइड्रेट्स और ठोस जाली का पूरी तरह से परमाणु विवरण का उपयोग किया2O नकारात्मक दबावों पर और t k 300 K,[42] और बर्फ IH और खाली हाइड्रेट्स के बीच रासायनिक क्षमताओं में अंतर प्राप्त करें, वैन डेर वाल्स के केंद्रीय। प्लेटीयू थ्योरी।जैकबसन एट अल।प्रदर्शन किया[43] एच के लिए विकसित एक मोनोएटोमिक (मोटे-अनाज) मॉडल का उपयोग करके सिमुलेशन2O जो हाइड्रेट्स के टेट्राहेड्रल समरूपता को कैप्चर करने में सक्षम है।उनकी गणना से पता चला है कि, 1 एटीएम दबाव के तहत, एसआई और एसआईआई खाली हाइड्रेट्स अपने पिघलने वाले तापमान, टी = 245 k 2 के और टी = 252 k 2 के क्रमशः बर्फ के चरणों के बारे में मेटास्टेबल हैं।मात्सुई एट अल।कार्यरत[44] आणविक गतिशीलता कई बर्फ बहुरूपियों का एक गहन और व्यवस्थित अध्ययन करने के लिए, अर्थात् अंतरिक्ष फुलरीन ices, जिओलिटिक ices, और एयरोसेस, और ज्यामितीय विचारों के संदर्भ में उनके सापेक्ष स्थिरता की व्याख्या की।

मेटास्टेबल खाली सी क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स के थर्मोडायनामिक्स को क्रूज़ एट अल द्वारा व्यापक तापमान और दबाव पर्वतमाला, 100 ≤ t (k) ≤ 220 और 1 (P (बार) ≤ 5000 पर जांच की गई है।[45] बड़े पैमाने पर सिमुलेशन का उपयोग करना और 1 बार में प्रयोगात्मक डेटा के साथ तुलना करना।प्राप्त संपूर्ण पी ‘वी। टी सतह को 99.7–99.9%की सटीकता के साथ राज्य के पारसफ़र और मेसन समीकरण के सार्वभौमिक रूप द्वारा फिट किया गया था।लागू तापमान के कारण फ्रेमवर्क विरूपण एक परवलयिक कानून का पालन करता है, और ऊपर एक महत्वपूर्ण तापमान है जिसके ऊपर आइसोबैरिक थर्मल विस्तार नकारात्मक हो जाता है, 194.7 K से 1 बार से 166.2 K तक 5000 बार में।एप्लाइड (पी, टी) फ़ील्ड के जवाब का विश्लेषण एक शास्त्रीय टेट्राहेड्रल संरचना के कोण और दूरी विवरणकों के संदर्भ में किया गया था और (पी, टी)> (2000 बार, 200 के) के लिए कोणीय परिवर्तन के माध्यम से अनिवार्य रूप से होने के लिए मनाया गया था।फ्रेमवर्क अखंडता के लिए जिम्मेदार हाइड्रोजन बॉन्ड की लंबाई थर्मोडायनामिक स्थितियों के लिए असंवेदनशील थी और इसका औसत मूल्य r (̅o h) = 0.25 & nbsp; nm है।

सह2 हाइड्रेट

क्लैथ्रेट हाइड्रेट, जिसने सीओ को घेर लिया2 अतिथि अणु को सह के रूप में कहा जाता है2 हाइड्रेट।शब्द सह2 इन दिनों हाइड्रेट्स का अधिक उपयोग किया जाता है इन दिनों मानवजनित सह में इसकी प्रासंगिकता के साथ2 कब्जा और अनुक्रम।एक नॉनस्टोइकोमेट्रिक यौगिक, कार्बन डाइऑक्साइड हाइड्रेट, बर्फ जैसे ढांचे में व्यवस्थित हाइड्रोजन-बंधुआ पानी के अणुओं से बना होता है जो उपयुक्त आकार और क्षेत्रों के साथ अणुओं द्वारा कब्जा कर लेते हैं।संरचना I में, सह2 हाइड्रेट 46 एच से बना दो क्यूबिक हाइड्रेट्स में से एक के रूप में क्रिस्टलीकृत करता है2ओ अणु (या डी2ओ) और आठ सीओ2 अणु दोनों बड़े गुहाओं (टेट्राकैडेकहेड्रल) और छोटे गुहाओं (पेंटागोनल डोडेकाहेड्रल) पर कब्जा कर रहे हैं।[46] शोधकर्ताओं का मानना था कि महासागरों और पर्माफ्रॉस्ट में मानवजनित सह पर कब्जा करने की बहुत संभावना है2 फार्म में सह2 हाइड्रेट।सीओ को स्थानांतरित करने के लिए एडिटिव्स का उपयोग2 उच्च तापमान और कम दबावों की ओर चरण आरेख में हाइड्रेट संतुलन वक्र अभी भी सीओ के व्यापक बड़े पैमाने पर भंडारण करने के लिए जांच के तहत है2 उथले उप -गहराई में व्यवहार्य।[47]


यह भी देखें

  • Clathrate
  • स्टार#गठन और विकास
  • तंग करना गन परिकल्पना

संदर्भ

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