क्लैथ्रेट हाइड्रेट: Difference between revisions

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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 या गैर-ध्रुवीय अणु (सामान्यतः गैस) या भारी हाइड्रोफोबिक कीटों वाले ध्रुवीय अणु हाइड्रोजन बंधुआ, जमे हुए पानी के अणुओं के "पंजर" के अंदर फंस जाते हैं।^[1]^[2] दूसरे शब्दों में, क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स ही क्लैथ्रेट यौगिक होते हैं जिसमें आतिथेय अणु पानी होते है और अम्यागत अणु सामान्यतया गैस या द्रव होते है। फंसे हुए अणुओं के समर्थन के बिना, हाइड्रेट क्लैथ्रेट्स की जालक संरचना पारंपरिक बर्फ क्रिस्टल संरचना या तरल पानी में गिर जाती है। 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 बनाते हैं। क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स आधिकारिक तौर पर रासायनिक यौगिक नहीं हैं, क्योंकि संलग्न अम्यागत अणु कभी भी जालक से बंधे नहीं होते हैं। क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स का गठन और अपघटन प्रथम क्रम चरण संक्रमण हैं, न की रासायनिक प्रतिक्रियाएं उपयोग की जाती है। आण्विक स्तर पर उनके विस्तृत गठन और अपघटन तंत्र अभी भी अच्छी प्ररूप 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 प्ररूप की जमा राशि पाई जा सकती है। क्लैथ्रेट्स पर्माफ्रॉस्ट के रूप में भी सम्मलित हो सकते हैं, जैसा कि उत्तर-पश्चिमी कनाडाई आर्कटिक के मैकेंज़ी डेल्टा में उत्कृष्ट 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 अधिकांशतः रुकावटें आती हैं। इस ग्रीनहाउस गैस को वायुमंडल से हटाने और जलवायु परिवर्तन को नियंत्रित करने के लिए गहरे समुद्र में कार्बन डाइऑक्साइड क्लैथ्रेट 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 पंजर।

गैस हाइड्रेट सामान्यतः दो क्रिस्टलोग्राफी क्यूबिक संरचनाएं बनाते हैं: संरचना (प्ररूप) I (नामक एसआई) और संरचना (प्ररूप) II (नामक एसआईआई)^[15] समष्टि समूहों की $Pm{\overline {3}}n$ और $Fd{\overline {3}}m$ क्रमशः समष्टि समूह $P6/mmm$ की एक तीसरी हेक्सागोनल संरचना भी देखी जा सकती है जैसे (प्ररूप एच)।^[16]

प्ररूप I की एकक कोष्ठिका में 46 पानी के अणु होते हैं, जो दो प्ररूप के पंजर बनाते हैं - छोटे और बड़े। एकक कोष्ठिका में दो छोटे पंजर और छह बड़े होते हैं। छोटे पंजर में पंचकोणीय द्वादशफलक (5¹²) (जो एक नियमित द्वादशफ़लक नहीं है) का आकार होता है और बड़ा पंजर टेट्राडेकाहेड्रॉन का होता है, विशेष रूप से एक षट्कोणीय छोटा समलम्बाकार (5¹²6²)। साथ में, वे वीयर-फेलन संरचना का एक संस्करण बनाते हैं। प्ररूप I हाइड्रेट बनाने वाले विशिष्ट अम्यागत कार्बन डाइऑक्साइड हैं। प्ररूप I हाइड्रेट बनाने वाले विशिष्ट अम्यागत कार्बन डाइऑक्साइड क्लैथ्रेट में CO₂ और मीथेन क्लैथ्रेट में CH₄ हैं।

प्ररूप II की एकक कोष्ठिका में 136 पानी के अणु होते हैं, जो फिर से दो प्ररूप के पंजर का निर्माण करते हैं - छोटे और बड़े। इस स्थितिे में एकक कोष्ठिका में सोलह छोटे पंजर और आठ बड़े हैं। छोटा पंजर फिर से पंचकोणीय द्वादशफलक (5¹²) का आकार लेता है, लेकिन बड़ा एक षट्कोणीय पंजर (5¹²6⁴) है। प्ररूप II हाइड्रेट O₂ और N₂ जैसी गैसों द्वारा बनते हैं।

प्ररूप एच की एकक कोष्ठिका में 34 पानी के अणु होते हैं, जो तीन प्ररूप के पंजर का निर्माण करते हैं - विभिन्न प्ररूप के जैसे दो छोटे और एक "विशाल" होते हैं। इस स्थितिे में, एकक कोष्ठिका में 5¹² प्ररूप के तीन छोटे पंजर, 4³5⁶6³ प्ररूप के दो छोटे और 5¹²6⁸ प्ररूप के एक विशाल पंजर होते हैं। एच प्ररूप के गठन के लिए स्थिर होने के लिए दो अम्यागत 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 सम्मलित होने का सुझाव दिया गया था। भारी हाइड्रोकार्बन की थर्मोजेनिक रूप से उत्पादित आपूर्ति वहाँ सामान्य है।

ब्रह्मांड में हाइड्रेट्स

इरो एट अल.,^[17] धूमकेतुओं में नाइट्रोजन की कमी की व्याख्या करने की कोशिश करते हुए, पूर्व-मुख्य और मुख्य अनुक्रम सितारों के आसपास, प्रोटोप्लेनेटरी नेबुला में हाइड्रेट गठन के लिए अधिकांश शर्तों को पूरा किया गया था, मीटर पैमाने पर तेजी से अनाज की वृद्धि के अतिरिक्त कुंजी एक गैसीय वातावरण के संपर्क में आने वाले पर्याप्त सूक्ष्म बर्फ के कण प्रदान करना था। $\tau$ -टाउरी और हर बिग Ae/Be सितारों के आस-पास परिस्थितितालीय डिस्क के रेडियोमीट्रिक सातत्य के निरीक्षण से पता चलता है कि बड़े पैमाने पर धूल के डिस्क मिलिमीटर के आकार के अनाज से बने होते हैं, जो कई मिलियन वर्षों के बाद गायब हो जाते हैं (जैसे,^[18]^[19])। अवरक्त अंतरिक्ष वेधशाला (आईएसओ) पर ब्रह्मांड में पानी के आयनों का पता लगाने पर बहुत काम किया गया था। उदाहरण के लिए, मुस्का में पृथक हर्बिग एई/बी स्टार एचडी 100546 की डिस्क में 43 और 60 माइक्रोन पर जल बर्फ के व्यापक उत्सर्जन बैंड पाए गए। 43 माइक्रोमीटर पर एक 60 माइक्रोमीटर पर एक की तुलना में बहुत कमजोर है, जिसका अर्थ है कि पानी की बर्फ, डिस्क के बाहरी भागों में 50 k नीचे के तापमान पर स्थित है।^[20] 87 और 90 माइक्रोन के बीच एक अन्य व्यापक बर्फ विशेषता भी है, जो एनजीसी 6302^[21] (स्कॉर्पियस में बग या बटरफ्लाई नेबुला) के समान है। ल्यूपस (नक्षत्र) में ε-एरिडानी के प्रोटो-ग्रहीय डिस्क और पृथक Fe स्टार एचडी 142527^[22]^[23] में क्रिस्टलीय बर्फ का भी पता चला था। उत्तरार्द्ध में बर्फ का 90% लगभग 50 K के तापमान पर क्रिस्टलीय पाया गया। हबल अंतरिक्ष सूक्ष्मदर्शी ने प्रदर्शित किया कि अपेक्षाकृत प्राचीन परिस्थिति-तारकीय डिस्क, जैसा कि लगभग 5 मिलियन वर्ष प्राचीन B9.5Ve^[24] हर्बिग Ae/Be स्टार एचडी 141569ए, धूल भरे हैं।^[25] ली और लुनाइन^[26] को वहां पानी की बर्फ मिली। प्रोटो-ग्रहीय नेबुला, हर्सेंट एट अल के बाहरी भागों में सामान्यतः आयनों को जानना।^[27] सौर ऊर्जा की अधिकता के संबंध में सौर मंडल के चार विशालकाय ग्रहों में अस्थिरता (भौतिकी) के संवर्धन की व्याख्या का प्रस्ताव किया गया। उन्होंने माना कि वाष्पशील हाइड्रेट्स के रूप में फंस गए थे और प्रोटोप्लानेट्स के फीडिंग जोन में उड़ने वाले ग्रहों में सम्मलित हो गए थे।

किफ़र एट अल। (2006) में अनुमान लगाया कि शनि के चंद्रमा एन्सेलाडस के दक्षिण ध्रुवीय क्षेत्र में गीजर गतिविधि क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स से उत्पन्न होती है, जहां उस क्षेत्र में पाए जाने वाले "टाइगर स्ट्राइप" फ्रैक्चर के माध्यम से अंतरिक्ष में निर्वात के संपर्क में आने पर कार्बन डाइऑक्साइड, मीथेन और नाइट्रोजन निकलते हैं।^[28] चूंकि, प्लूम सामग्री के बाद के विश्लेषण से यह अधिक संभावना है कि एन्सेलाडस पर गीजर एक नमकीन उपसतह महासागर से निकलते हैं।^[29]

माना जाता है कि मंगल पर विभिन्न प्रक्रियाओं में कार्बन डाइऑक्साइड क्लैथ्रेट एक प्रमुख भूमिका निभाता है। गैस दिग्गजों के लिए संघनन नेबुला में हाइड्रोजन क्लैथ्रेट बनने की संभावना है।

कमता एट अल।^[30] होक्काइडो के विश्वविद्यालय ने (2019) में प्रस्तावित किया है कि क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स की पतली परत प्लूटो के तरल पानी के उपसतह महासागर को तापीय रूप से कुचालित करती है, जिसका अस्तित्व न्यू होराइजंस जांच के डेटा द्वारा सुझाया गया है।

पृथ्वी पर हाइड्रेट्स

प्राकृतिक गैस हाइड्रेट्स

स्वाभाविक रूप से पृथ्वी पर गैस हाइड्रेट के समुद्र तल पर, समुद्र के तलछट में,^[31] गहरी झील के तलछट (जैसे लेक बैकाल) में और साथ ही पर्माफ्रॉस्ट क्षेत्रों में पाए जा सकते हैं। प्राकृतिक मीथेन क्लैथ्रेट में जमे या संभावित रूप से फंसे मीथेन की मात्रा महत्वपूर्ण हो सकती है, (10¹⁵ से 10¹⁷क्यूबिक मीटर),^[32] जो उन्हें संभावित ऊर्जा संसाधन के रूप में प्रमुख रुचि बनाता है। इस प्ररूप के जमे हुए अपघटन से मीथेन की भयावह रिहाई से वैश्विक जलवायु परिवर्तन हो सकता है, जिसे क्लैथरेट गन परिकल्पना कहा जाता है, क्योंकि CH₄ कार्बन डाइआक्साइड(CO₂) की तुलना में अधिक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है (वायुमंडलीय मीथेन देखें)। इस प्ररूप के एकत्र की तेजी से अपघटन को एक जियोहाज़ार्ड माना जाता है, जो भूस्खलन, भूकंप और सुनामी को ट्रिगर करने की क्षमता के कारण होता है। चूंकि, प्राकृतिक गैस हाइड्रेट में केवल मीथेन ही नहीं बल्कि अन्य हाइड्रोकार्बन गैसों के साथ-साथ H₂S और CO₂ भी होते हैं। ध्रुवीय बर्फ के नमूनों में वायु हाइड्रेट्स अधिकांशतः देखे जाते हैं।

बूंद स पर्माफ्रॉस्ट क्षेत्रों में सामान्य संरचनाएं हैं।^[33] इसी प्ररूप की संरचनाएं मीथेन रिसाव से संबंधित गहरे पानी में पाई जाती हैं। विचारणीय है कि एक तरल चरण की अनुपस्थिति में भी गैस हाइड्रेट्स का गठन किया जा सकता है। उस स्थिति के अनुसार, पानी गैस या तरल हाइड्रोकार्बन चरण में भंग हो जाता है।^[34]

2017 में, जापान और चीन दोनों ने घोषणा की कि समुद्र तल के नीचे से मीथेन हाइड्रेट के बड़े पैमाने पर संसाधन निष्कर्षण के प्रयास सफल रहे हैं। चूंकि, 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 ऊष्मागतिक स्थितियां अधिकांशतः 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 प्ररूप पाइपलाइन को प्लग करने की 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 अनुसार, क्लैथरेट पृथक्करण की धीमी प्रक्रिया है।

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

परिचालन स्थितियों से बचें जो ग्लाइकोल निर्जलीकरण का उपयोग करके हाइड्रेट गठन तापमान को निराश करके हाइड्रेट्स के गठन का कारण बन सकती हैं;
हाइड्रेट गठन से बचने के लिए अस्थायी रूप से ऑपरेटिंग स्थितियों को बदलें;
रसायनों के अतिरिक्त 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 प्ररूप (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। सामान्यतः दो विकल्प सम्मलित हैं:

ऊष्मागतिक अवरोधक
काइनेटिक इनहिबिटर, काइनेटिक इनहिबिटर/एंटी-एंजग्लोमेरेंट्स

सबसे आम ऊष्मागतिक इनहिबिटर मेथनॉल, एथिलीन ग्लाइकोल (मेग), और डाएइथाईलीन ग्लाइकोल (डीईजी) हैं, जिन्हें सामान्यतः ग्लाइकोल कहा जाता है। सभी को पुनर्प्राप्त और पुन: प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन मेथनॉल पुनः प्राप्ति का अर्थशास्त्र ज्यादातर स्थितिों में अनुकूल नहीं है। एमईजी उन अनुप्रयोगों के लिए डीईजी से अधिक पसंद किया जाता है जहां तापमान -10 डिग्री सेल्सियस या कम तापमान पर उच्च चिपचिपापन के कारण कम होने की उम्मीद है। त्रि-ग्लाइकोल (टीइजी) में गैस f में इंजेक्ट किए गए अवरोधक के रूप में अनुकूल होने के लिए बहुत कम वाष्प दबाव होता है। एमइजी या डीइजी 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 प्ररूप के अवरोधकों को एलडीएचआई के रूप में भी जाना जाता है, क्योंकि उन्हें पारंपरिक ऊष्मागतिक अवरोधकों की तुलना में बहुत कम सांद्रता की आवश्यकता होती है। काइनेटिक अवरोधक, जिन्हें प्रभावी होने के लिए पानी और हाइड्रोकार्बन मिश्रण की आवश्यकता नहीं होती है, सामान्यतः पॉलिमर या कॉपोलिमर होते हैं और एंटी-एग्लोमेरेंट्स (पानी और हाइड्रोकार्बन मिश्रण की आवश्यकता होती है) पॉलिमर या ज़्विटरियोनिक होते हैं - सामान्यतः अमोनियम और COOH - सर्फेक्टेंट दोनों हाइड्रेट्स और हाइड्रोकार्बन से आकर्षित होते हैं।

रिक्त क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स

बर्फ के संबंध में रिक्त क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स^[39] ऊष्मागतिक रूप से अस्थिर हैं (इन संरचनाओं को स्थिर करने के लिए अम्यागत अणु सर्वोपरि हैं), और इस प्ररूप प्रायोगिक तकनीकों का उपयोग करके उनका अध्ययन बहुत विशिष्ट गठन स्थितियों तक सीमित है; चूंकि, उनकी यांत्रिक स्थिरता सैद्धांतिक और कंप्यूटर अनुकरण विधियों को उनके ऊष्मागतिक गुणों को संबोधित करने के लिए आदर्श विकल्प प्रदान करती है। फालेन्टी एट अल ने बहुत ठंडे नमूनों (110–145 K) से इसे शुरू किया था।^[40] इस प्ररूप तथाकथित बर्फ एक्सवीआई प्राप्त करने के लिए वैक्यूम पंपिंग का उपयोग करके कई घंटों के लिए Ne-एसआईआई क्लैथ्रेट्स को नष्ट कर दिया, न्यूट्रॉन विवर्तन को नियोजित किया। जिसे देखने के लिए कि (i) रिक्त एसआईआई हाइड्रेट संरचना T ≥ 145 K पर विघटित होती है और, इसके अतिरिक्त, (ii) रिक्त हाइड्रेट T < 55 K पर एक ऋणात्मक थर्मल विस्तार दिखाता है, और यह यांत्रिक रूप से अधिक स्थिर है और Ne-भरे एनालॉग की तुलना में कम तापमान पर एक बड़ा जालक स्थिर है। ऐसी झरझरा बर्फ के अस्तित्व का सैद्धांतिक रूप से पहले ही अनुमान लगाया जा चुका था।^[41] सैद्धांतिक दृष्टिकोण से, आणविक गतिशीलता या मोंटे कार्लो तकनीकों का उपयोग करके रिक्त हाइड्रेट्स की जांच की जा सकती है। कोंडे एट अल के ऋणात्मक दबावों और T ≤ 300 K,^[42] पर H₂O के चरण आरेख का अनुमान लगाने के लिए रिक्त हाइड्रेट्स और ठोस जालक का पूरी प्ररूप से परमाणु विवरण का उपयोग किया और वैन के मध्य में डेर वाल्स - प्लैटीव सिद्धांत के अनुसार बर्फ आईएच और रिक्त हाइड्रेट्स के बीच रासायनिक क्षमता में अंतर प्राप्त किया। जैकबसन एट अल। H₂O के लिए विकसित मोनोएटोमिक (मोटे-दानेदार) मॉडल का उपयोग करते हुए^[43] अनुकरण प्रदर्शन किया जो हाइड्रेट्स के टेट्राहेड्रल समरूपता को पकड़ने में सक्षम है। उनकी गणना से पता चला कि, 1 एटीएम दबाव के अनुसार, एसआई और एसआईआई रिक्त हाइड्रेट उनके पिघलने के तापमान, T=245 ± 2 K और T=252 ± 2 K, क्रमशः बर्फ चरणों के संबंध में मेटास्टेबल हैं। मात्सुई एट अल। नियोजित^[44] आणविक गतिकी कई बर्फ बहुरूपताओं का एक संपूर्ण और व्यवस्थित अध्ययन करने के लिए, अर्थात् अंतरिक्ष फुलरीन बर्फ, जिओलिटिक बर्फ, और एयरोसेस और ज्यामितीय विचारों के संदर्भ में उनकी सापेक्ष स्थिरता की व्याख्या की।

क्रूज़ एट अल द्वारा मेटास्टेबल रिक्त एसआई क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स के ऊष्मप्रवैगिकी की व्यापक तापमान और दबाव रेंज, 100 ≤ T (K) ≤ 220 और 1 ≤ P (बार) ≤ 5000 पर जांच की गई है।^[45] बड़े पैमाने पर अनुकरण का उपयोग करना और 1 बार में प्रायोगिक डेटा के साथ तुलना करना। प्राप्त की गई पूरी पी-वी-टी सतह 99.7-99.9% की सटीकता के साथ राज्य के पारसाफर और मेसन समीकरण के सार्वभौमिक रूप से फिट की गई थी। लागू तापमान के कारण फ्रेमवर्क विरूपण एक परवलयिक नियम का पालन करता है, और एक महत्वपूर्ण तापमान होता है जिसके ऊपर आइसोबैरिक थर्मल विस्तार ऋणात्मक हो जाता है, 194.7 K से 1 बार से लेकर 166.2 K तक 5000 बार। अनुप्रयुक्त (P, T) क्षेत्र की प्रतिक्रिया का शास्त्रीय टेट्राहेड्रल संरचना के कोण और दूरी विवरणकों के संदर्भ में विश्लेषण किया गया था और अनिवार्य रूप से (P, T) > (2000 बार, 200 K) के लिए कोणीय परिवर्तन के माध्यम से होने के लिए मनाया गया। ढांचे की अखंडता के लिए जिम्मेदार हाइड्रोजन बांड की लंबाई ऊष्मागतिक स्थितियों के प्रति असंवेदनशील थी और इसका औसत मूल्य r(̅O H) = 0.25 एनएम है।

CO2 हाइड्रेट

क्लैथ्रेट हाइड्रेट, जो CO₂ को अम्यागत अणु के रूप में संलग्न करता है, CO₂ हाइड्रेट कहलाता है। CO₂ हाइड्रेट्स शब्द इन दिनों मानवजनित CO₂ कैप्चर और सीक्वेस्टीकरण में इसकी प्रासंगिकता के साथ अधिक सामान्य रूप से उपयोग किया जाता है। गैर-स्टोइकियोमेट्रिक यौगिक, कार्बन डाइऑक्साइड हाइड्रेट, हाइड्रोजन-बंधित पानी के अणुओं से बना होता है जो बर्फ के प्ररूप के ढांचे में व्यवस्थित होते हैं जो अणुओं द्वारा उचित आकार और क्षेत्रों पर कब्जा कर लिया जाता है। इसकी संरचना में, CO₂ हाइड्रेट 46 H₂O अणुओं (या D₂O) और आठ CO₂ अणुओं से बने दो क्यूबिक हाइड्रेट्स में से एक के रूप में क्रिस्टलीकृत होता है, जो दोनों बड़े गुहाओं (टेट्राकाइडेकेड्रल) और छोटे गुहाओं (पेंटागोनल डोडेकेहेड्रल) पर कब्जा कर लेता है।^[46] शोधकर्ताओं का मानना था कि महासागरों और परमाफ्रॉस्ट में CO₂ हाइड्रेट्स के रूप में मानवजनित CO₂ को पकड़ने की अपार क्षमता है। CO₂ हाइड्रेट संतुलन वक्र को उच्च तापमान और निचले दबावों की ओर चरण आरेख में स्थानांतरित करने के लिए एडिटिव्स का उपयोग अभी भी छानबीन कर रहा है जिससे की उथले उप-गहराई में CO₂ के व्यापक बड़े पैमाने पर भंडारण को व्यवहार्य बनाया जा सके।^[47]

यह भी देखें

क्लैथ्रेट
स्टार गठन और विकास
क्लैथ्रेट गन परिकल्पना

संदर्भ

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रसायन विज्ञान (रसायन विज्ञान)
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टी तौरी स्टार
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सौर प्रणाली
शनि ग्रह
ग्रहाणु
टाइगर स्ट्राइप्स (एनसेलाडस)
एनसेलडस (चाँद)
गैस विशाल
रासायनिक तत्वों की अधिकता
यूनिवर्सिटी ऑफ होक्काइडो
नए क्षितिज
धरती
प्रवाह सुनिश्चित करना
परिचालन की स्थिति
इथाइलीन ग्लाइकॉल

बाहरी संबंध

Gas hydrates, from Leibniz Institute of Marine Sciences, Kiel (IFM-GEOMAR)
The SUGAR Project (Submarine Gas Hydrate Reservoirs), from Leibniz Institute of Marine Sciences, Kiel (IFM-GEOMAR)
Gas hydrates in video and – Background knowledge about gas hydrates, their prevention and removal (by manufacturer of hydrate autoclaves)

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 {{short description|Crystalline solid containing molecules caged in a lattice of frozen water}}
-[[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]] या गैर-ध्रुवीय [[ अणु |अणु]] (सामान्यतः 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 उपयोग की जाती है। आण्विक स्तर पर उनके विस्तृत गठन और अपघटन तंत्र अभी भी अच्छी प्रकार 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>
+[[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]] या गैर-ध्रुवीय [[ अणु |अणु]] (सामान्यतः गैस) या भारी हाइड्रोफोबिक कीटों वाले ध्रुवीय अणु [[ हाइड्रोजन बंध |हाइड्रोजन बंधुआ]], जमे हुए [[पानी के अणुओं]] के "पंजर" 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 ही क्लैथ्रेट यौगिक होते हैं जिसमें आतिथेय अणु [[पानी]] होते है और अम्यागत अणु सामान्यतया गैस या द्रव होते है। फंसे हुए अणुओं के समर्थन के बिना, हाइड्रेट क्लैथ्रेट्स की  जालक संरचना पारंपरिक बर्फ क्रिस्टल संरचना या तरल पानी में गिर जाती है। {{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]] बनाते हैं। क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स आधिकारिक तौर पर रासायनिक यौगिक नहीं हैं, क्योंकि संलग्न अम्यागत अणु कभी भी जालक से बंधे नहीं होते हैं। क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स का गठन और अपघटन प्रथम क्रम चरण संक्रमण हैं, न की रासायनिक प्रतिक्रियाएं उपयोग की जाती है। आण्विक स्तर पर उनके विस्तृत गठन और अपघटन तंत्र अभी भी अच्छी प्ररूप 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>
-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 प्रकार की जमा राशि पाई जा सकती है। क्लैथ्रेट्स पर्माफ्रॉस्ट के रूप में भी सम्मलित 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 अधिकांशतः 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 ित 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>
+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 प्ररूप की जमा राशि पाई जा सकती है। क्लैथ्रेट्स पर्माफ्रॉस्ट के रूप में भी सम्मलित हो सकते हैं, जैसा कि उत्तर-पश्चिमी कनाडाई आर्कटिक के मैकेंज़ी डेल्टा में [[मलिक गैस हाइड्रेट साइट|उत्कृष्ट 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 अधिकांशतः रुकावटें आती हैं। इस [[ग्रीनहाउस गैस]] को वायुमंडल से हटाने और [[जलवायु परिवर्तन]] को नियंत्रित करने के लिए गहरे समुद्र में कार्बन डाइऑक्साइड क्लैथ्रेट 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 ==
-[[Image:HydrateStructures.jpg|thumb|विभिन्न गैस हाइड्रेट संरचनाओं का निर्माण पिंजरे।]]गैस हाइड्रेट सामान्यतः दो [[ क्रिस्टलोग्राफी |क्रिस्टलोग्राफी]] क्यूबिक संरचनाएं बनाते हैं: संरचना (प्रकार) I (नामक एसआई) और संरचना (प्रकार) II (नामक एसआईआई)<ref>{{cite journal |last1=Stackelberg |first1=M. v |last2=Müller |first2=H. R. |title=फिक्स्ड गशाइड्रेट II। संरचना और अंतरिक्ष रसायन विज्ञान|trans-title=Solid gas hydrates II. Structure and space chemistry |language=de |journal=Zeitschrift für Elektrochemie, Berichte der Bunsengesellschaft für physikalische Chemie |date=1954 |volume=58 |issue=1 |pages=25–39 |doi=10.1002/bbpc.19540580105 |s2cid=93862670 |url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/bbpc.19540580105 }}</ref> समष्टि समूहों की <math>Pm\overline{3}n</math> और <math>Fd\overline{3}m</math> क्रमशः समष्टि समूह <math>P6/mmm</math> की एक तीसरी हेक्सागोनल संरचना भी देखी जा सकती है जैसे (प्रकार एच)।<ref>{{cite book |last1=Sloan |first1=E. Dendy |last2=Koh |first2=Carolyn A. |date=2008|title=प्राकृतिक गैसों के हाइड्रेट्स|publisher=CRC Press |orig-date=1st pub. 1998 |pages=45 |chapter=Chapter 2. Molecular Structures and Similarities to Ice |isbn=978-0-8493-9078-4 |name-list-style=amp}}</ref>
+[[Image:HydrateStructures.jpg|thumb|विभिन्न गैस हाइड्रेट संरचनाओं का निर्माण पंजर।]]गैस हाइड्रेट सामान्यतः दो [[ क्रिस्टलोग्राफी |क्रिस्टलोग्राफी]] क्यूबिक संरचनाएं बनाते हैं: संरचना (प्ररूप) I (नामक एसआई) और संरचना (प्ररूप) II (नामक एसआईआई)<ref>{{cite journal |last1=Stackelberg |first1=M. v |last2=Müller |first2=H. R. |title=फिक्स्ड गशाइड्रेट II। संरचना और अंतरिक्ष रसायन विज्ञान|trans-title=Solid gas hydrates II. Structure and space chemistry |language=de |journal=Zeitschrift für Elektrochemie, Berichte der Bunsengesellschaft für physikalische Chemie |date=1954 |volume=58 |issue=1 |pages=25–39 |doi=10.1002/bbpc.19540580105 |s2cid=93862670 |url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/bbpc.19540580105 }}</ref> समष्टि समूहों की <math>Pm\overline{3}n</math> और <math>Fd\overline{3}m</math> क्रमशः समष्टि समूह <math>P6/mmm</math> की एक तीसरी हेक्सागोनल संरचना भी देखी जा सकती है जैसे (प्ररूप एच)।<ref>{{cite book |last1=Sloan |first1=E. Dendy |last2=Koh |first2=Carolyn A. |date=2008|title=प्राकृतिक गैसों के हाइड्रेट्स|publisher=CRC Press |orig-date=1st pub. 1998 |pages=45 |chapter=Chapter 2. Molecular Structures and Similarities to Ice |isbn=978-0-8493-9078-4 |name-list-style=amp}}</ref>
-प्रकार I की एकक कोष्ठिका में 46 पानी के अणु होते हैं, जो दो प्रकार के पिंजरे बनाते हैं - छोटे और बड़े। एकक कोष्ठिका में दो छोटे पिंजरे और छह बड़े होते हैं। छोटे पिंजरे में पंचकोणीय द्वादशफलक (5<sup>12</sup>) (जो एक नियमित [[ द्वादशफ़लक |द्वादशफ़लक]] नहीं है) का आकार होता है और बड़ा पिंजरा [[टेट्राडेकाहेड्रॉन]] का होता है, विशेष रूप से एक [[षट्कोणीय छोटा समलम्बाकार]] (5<sup>12</sup>6<sup>2</sup>)। साथ में, वे वीयर-फेलन संरचना का एक संस्करण बनाते हैं। प्रकार I हाइड्रेट बनाने वाले विशिष्ट मेहमान कार्बन डाइऑक्साइड हैं। प्रकार I हाइड्रेट बनाने वाले विशिष्ट मेहमान कार्बन डाइऑक्साइड क्लैथ्रेट में CO<sub>2</sub> और मीथेन क्लैथ्रेट में CH<sub>4</sub> हैं।
+प्ररूप I की एकक कोष्ठिका में 46 पानी के अणु होते हैं, जो दो प्ररूप के पंजर बनाते हैं - छोटे और बड़े। एकक कोष्ठिका में दो छोटे पंजर और छह बड़े होते हैं। छोटे पंजर में पंचकोणीय द्वादशफलक (5<sup>12</sup>) (जो एक नियमित [[ द्वादशफ़लक |द्वादशफ़लक]] नहीं है) का आकार होता है और बड़ा पंजर [[टेट्राडेकाहेड्रॉन]] का होता है, विशेष रूप से एक [[षट्कोणीय छोटा समलम्बाकार]] (5<sup>12</sup>6<sup>2</sup>)। साथ में, वे वीयर-फेलन संरचना का एक संस्करण बनाते हैं। प्ररूप I हाइड्रेट बनाने वाले विशिष्ट अम्यागत कार्बन डाइऑक्साइड हैं। प्ररूप I हाइड्रेट बनाने वाले विशिष्ट अम्यागत कार्बन डाइऑक्साइड क्लैथ्रेट में CO<sub>2</sub> और मीथेन क्लैथ्रेट में CH<sub>4</sub> हैं।
-प्रकार II की एकक कोष्ठिका में 136 पानी के अणु होते हैं, जो फिर से दो प्रकार के पिंजरों का निर्माण करते हैं - छोटे और बड़े। इस स्थितिे में एकक कोष्ठिका में सोलह छोटे पिंजरे और आठ बड़े हैं। छोटा पिंजरा फिर से पंचकोणीय द्वादशफलक (5<sup>12</sup>) का आकार लेता है, लेकिन बड़ा एक [[षट्कोणीय]] पिंजरा (5<sup>12</sup>6<sup>4</sup>) है। प्रकार II हाइड्रेट O<sub>2</sub> और N<sub>2</sub> जैसी गैसों द्वारा बनते हैं।
+प्ररूप II की एकक कोष्ठिका में 136 पानी के अणु होते हैं, जो फिर से दो प्ररूप के पंजर का निर्माण करते हैं - छोटे और बड़े। इस स्थितिे में एकक कोष्ठिका में सोलह छोटे पंजर और आठ बड़े हैं। छोटा पंजर फिर से पंचकोणीय द्वादशफलक (5<sup>12</sup>) का आकार लेता है, लेकिन बड़ा एक [[षट्कोणीय]] पंजर (5<sup>12</sup>6<sup>4</sup>) है। प्ररूप II हाइड्रेट O<sub>2</sub> और N<sub>2</sub> जैसी गैसों द्वारा बनते हैं।
-प्रकार एच की एकक कोष्ठिका में 34 पानी के अणु होते हैं, जो तीन प्रकार के पिंजरों का निर्माण करते हैं - विभिन्न प्रकार के जैसे दो छोटे और एक "विशाल"। इस स्थितिे में, एकक कोष्ठिका में 5<sup>12</sup> प्रकार के तीन छोटे पिंजरे, 4<sup>3</sup>5<sup>6</sup>6<sup>3</sup> प्रकार के दो छोटे और 5<sup>12</sup>6<sup>8</sup> प्रकार के एक विशाल पिंजरे होते हैं। एच प्रकार के गठन के लिए स्थिर होने 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 सम्मलित होने का सुझाव दिया गया था। भारी हाइड्रोकार्बन की थर्मोजेनिक रूप से उत्पादित आपूर्ति वहाँ सामान्य है।
+प्ररूप एच की एकक कोष्ठिका में 34 पानी के अणु होते हैं, जो तीन प्ररूप के पंजर का निर्माण करते हैं - विभिन्न प्ररूप के जैसे दो छोटे और एक "विशाल" होते हैं। इस स्थितिे में, एकक कोष्ठिका में 5<sup>12</sup> प्ररूप के तीन छोटे पंजर, 4<sup>3</sup>5<sup>6</sup>6<sup>3</sup> प्ररूप के दो छोटे और 5<sup>12</sup>6<sup>8</sup> प्ररूप के एक विशाल पंजर होते हैं। एच प्ररूप के गठन के लिए स्थिर होने के लिए दो अम्यागत 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 सम्मलित होने का सुझाव दिया गया था। भारी हाइड्रोकार्बन की थर्मोजेनिक रूप से उत्पादित आपूर्ति वहाँ सामान्य है।
 == ब्रह्मांड में हाइड्रेट्स ==
-इरो एट अल.,<ref>{{cite journal |last1=Iro |first1=Nicolas |last2=Gautier |first2=Daniel |last3=Hersant |first3=Franck |last4=Bockelée-Morvan |first4=Dominique |last5=Lunine |first5=Jonathan I. |title=धूमकेतु में नाइट्रोजन की कमी की व्याख्या|journal=Icarus |date=February 2003 |volume=161 |issue=2 |pages=511–532 |doi=10.1016/S0019-1035(02)00038-6 |bibcode=2003Icar..161..511I |citeseerx=10.1.1.487.722 }}</ref> [[धूमकेतुओं]] में [[नाइट्रोजन]] की कमी की व्याख्या करने की कोशिश करते हुए, पूर्व-मुख्य और [[मुख्य अनुक्रम]] सितारों के आसपास, [[प्रोटोप्लेनेटरी नेबुला]] में हाइड्रेट गठन के लिए अधिकांश शर्तों को पूरा किया गया था, मीटर पैमाने पर तेजी से अनाज की वृद्धि के अतिरिक्त कुंजी एक गैसीय वातावरण के संपर्क में आने वाले पर्याप्त सूक्ष्म बर्फ के कण प्रदान करना था। <math>\tau</math>-टाउरी और हर बिग Ae/Be सितारों के आस-पास परिस्थितितालीय डिस्क के रेडियोमीट्रिक सातत्य के निरीक्षण से पता चलता है कि बड़े पैमाने पर धूल के डिस्क मिलिमीटर के आकार के अनाज से बने होते हैं, जो कई मिलियन वर्षों के बाद गायब हो जाते हैं (जैसे,<ref>{{cite journal |last1=Beckwith |first1=S. V. W. |last2=Henning |first2=T. |last3=Nakagawa |first3=Y. |year=2000 |title=प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क में बड़े कणों की धूल के गुण और विधानसभा|journal=Protostars and Planets |volume=IV |page=533 |arxiv=astro-ph/9902241 |bibcode=2000prpl.conf..533B }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Natta |first1=A. |last2=Grinin |first2=V. |last3=Mannings |first3=V. |year=2000 |title=मध्यवर्ती द्रव्यमान के पूर्व-मुख्य-अनुक्रम सितारों के आसपास डिस्क के गुण और विकास|journal=Protostars and Planets |volume=IV |page=559 |hdl=2014/17884 |bibcode=2000prpl.conf..559N }}</ref>)। [[ अवरक्त अंतरिक्ष वेधशाला |अवरक्त अंतरिक्ष वेधशाला]] (आईएसओ) पर ब्रह्मांड में पानी के आयनों का पता लगाने पर बहुत काम किया गया था। उदाहरण के लिए, मुस्का में पृथक हर्बिग एई/बी स्टार एचडी 100546 की डिस्क में 43 और 60 माइक्रोन पर जल बर्फ के व्यापक उत्सर्जन बैंड पाए गए। 43 माइक्रोमीटर पर एक 60 माइक्रोमीटर पर एक की तुलना में बहुत कमजोर है, जिसका अर्थ है कि पानी की बर्फ, डिस्क के बाहरी हिस्सों में 50 k नीचे के तापमान पर स्थित है।<ref>{{cite journal |bibcode=1998A&A...332L..25M |author=Malfait, K. |author2=Waelkens, C. |author3=Waters, L.B.F.M. |author4=Vandenbussche, B. |author5=Huygen, E. |author6=de Graauw, M.S. |year=1998 |title=युवा स्टार HD 100546 का स्पेक्ट्रम इन्फ्रारेड स्पेस ऑब्जर्वेटरी के साथ देखा गया|journal=Astronomy and Astrophysics|volume=332 |pages=L25–L28}}</ref> 87 और 90 माइक्रोन के बीच एक अन्य व्यापक बर्फ विशेषता भी है, जो [[ एनजीसी 6302 |एनजीसी 6302]]<ref>Barlow, M.J., In the proceedings of ‘ISO’s view on stellar evolution’, Noordwijkerhout, July 1–4, 1997{{vs|date=April 2020}}</ref> ([[स्कॉर्पियस]] में बग या बटरफ्लाई नेबुला) के समान है। [[ ल्यूपस (नक्षत्र) |ल्यूपस (नक्षत्र)]] में ε-एरिडानी के प्रोटो-ग्रहीय डिस्क और पृथक Fe स्टार एचडी 142527<ref>{{cite journal |title=Ε-eridani डिस्क से इन्फ्रारेड उत्सर्जन को मॉडलिंग करना|doi=10.1086/380495 |year=2003 |last1=Li |first1=Aigen |last2=Lunine |first2=Jonathan I. |last3=Bendo |first3=G. J. |journal=The Astrophysical Journal |volume=598 |issue=1 |pages=L51–L54 |bibcode=2003ApJ...598L..51L |arxiv=astro-ph/0311069 |s2cid=16191976 }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Malfait |first1=K. |last2=Waelkens |first2=C. |last3=Bouwman |first3=J. |last4=De Koter |first4=A. |last5=Waters |first5=L. B. F. M. |year=1999 |title=यंग स्टार एचडी 142527 का आईएसओ स्पेक्ट्रम|journal=Astronomy and Astrophysics |volume=345 |page=181 |bibcode=1999A&A...345..181M}}</ref> में क्रिस्टलीय बर्फ का भी पता चला था। उत्तरार्द्ध में बर्फ का 90% लगभग 50 K के तापमान पर क्रिस्टलीय पाया गया। [[ हबल अंतरिक्ष सूक्ष्मदर्शी |हबल अंतरिक्ष सूक्ष्मदर्शी]] ने प्रदर्शित किया कि अपेक्षाकृत पुराने परिस्थिति-तारकीय डिस्क, जैसा कि लगभग 5 मिलियन वर्ष पुराने B9.5Ve<ref>{{cite journal |last1=Jaschek |first1=C. |last2=Jaschek |first2=M. |title=एक दक्षिणी बी स्टार सर्वे: स्पेक्ट्रा और लिफाफा रेडी|journal=Astronomy and Astrophysics Supplement Series |year=1992 |volume=95 |pages=535 |bibcode=1992A&AS...95..535J }}</ref> हर्बिग Ae/Be स्टार एचडी 141569ए, धूल भरे हैं।<ref>{{Cite journal |last1=Clampin |first1=M. |last2=Krist |first2=J. E. |last3=Ardila |first3=D. R. |last4=Golimowski |first4=D. A. |last5=Hartig |first5=G. F. |last6=Ford |first6=H. C. |last7=Illingworth |first7=G. D. |last8=Bartko |first8=F. |last9=Bentez |first9=N. |last10=Blakeslee |first10=J. P. |last11=Bouwens |first11=R. J. |last12=Broadhurst |first12=T. J. |last13=Brown |first13=R. A. |last14=Burrows |first14=C. J. |last15=Cheng |first15=E. S. |last16=Cross |first16=N. J. G. |last17=Feldman |first17=P. D. |last18=Franx |first18=M. |last19=Gronwall |first19=C. |last20=Infante |first20=L. |last21=Kimble |first21=R. A. |last22=Lesser |first22=M. P. |last23=Martel |first23=A. R. |last24=Menanteau |first24=F. |last25=Meurer |first25=G. R. |last26=Miley |first26=G. K. |last27=Postman |first27=M. |last28=Rosati |first28=P. |last29=Sirianni |first29=M. |last30=Sparks |first30=W. B. |last31=Tran |first31=H. D. |last32=Tsvetanov |first32=Z. I. |last33=White |first33=R. L. |last34=Zheng |first34=W. |doi=10.1086/375460 |title=हबल स्पेस टेलीस्कोपियाक्स कोरोनग्राफिक इमेजिंग ऑफ द कॉम्पिरिशनर डिस्क के आसपास एचडी 141569 ए|journal=The Astronomical Journal |volume=126 |issue=1 |pages=385–392 |year=2003 |arxiv=astro-ph/0303605 |bibcode=2003AJ....126..385C |s2cid=243393 }}</ref> ली और लुनाइन<ref>{{cite journal |last1=Li |first1=Aigen |last2=Lunine |first2=Jonathan I. |year=2003 |title=HD 141569A डिस्क से इन्फ्रारेड उत्सर्जन को मॉडलिंग करना|journal=Astrophysical Journal |volume=594 |issue=2 |pages=987–1010 |doi=10.1086/376939 |bibcode=2003ApJ...594..987L |arxiv=astro-ph/0311070 |s2cid=14852254 }}</ref> को वहां पानी की बर्फ मिली। प्रोटो-ग्रहीय नेबुला, हर्सेंट एट अल के बाहरी हिस्सों में सामान्यतः आयनों को जानना।<ref>{{cite journal |bibcode=2004P&SS...52..623H |doi=10.1016/j.pss.2003.12.011 |title=सौर मंडल के विशाल ग्रहों में वाष्पशील में संवर्धन|year=2004 |last1=Hersant |first1=F |journal=Planetary and Space Science |volume=52 |issue=7 |pages=623–641 }}</ref> सौर ऊर्जा की बहुतायत के संबंध में सौर मंडल के चार विशालकाय ग्रहों में [[ अस्थिरता (भौतिकी) |अस्थिरता (भौतिकी)]] के संवर्धन की व्याख्या का प्रस्ताव किया गया। उन्होंने माना कि वाष्पशील हाइड्रेट्स के रूप में फंस गए थे और प्रोटोप्लानेट्स के फीडिंग जोन में उड़ने वाले ग्रहों में सम्मलित हो गए थे।
+इरो एट अल.,<ref>{{cite journal |last1=Iro |first1=Nicolas |last2=Gautier |first2=Daniel |last3=Hersant |first3=Franck |last4=Bockelée-Morvan |first4=Dominique |last5=Lunine |first5=Jonathan I. |title=धूमकेतु में नाइट्रोजन की कमी की व्याख्या|journal=Icarus |date=February 2003 |volume=161 |issue=2 |pages=511–532 |doi=10.1016/S0019-1035(02)00038-6 |bibcode=2003Icar..161..511I |citeseerx=10.1.1.487.722 }}</ref> [[धूमकेतुओं]] में [[नाइट्रोजन]] की कमी की व्याख्या करने की कोशिश करते हुए, पूर्व-मुख्य और [[मुख्य अनुक्रम]] सितारों के आसपास, [[प्रोटोप्लेनेटरी नेबुला]] में हाइड्रेट गठन के लिए अधिकांश शर्तों को पूरा किया गया था, मीटर पैमाने पर तेजी से अनाज की वृद्धि के अतिरिक्त कुंजी एक गैसीय वातावरण के संपर्क में आने वाले पर्याप्त सूक्ष्म बर्फ के कण प्रदान करना था। <math>\tau</math>-टाउरी और हर बिग Ae/Be सितारों के आस-पास परिस्थितितालीय डिस्क के रेडियोमीट्रिक सातत्य के निरीक्षण से पता चलता है कि बड़े पैमाने पर धूल के डिस्क मिलिमीटर के आकार के अनाज से बने होते हैं, जो कई मिलियन वर्षों के बाद गायब हो जाते हैं (जैसे,<ref>{{cite journal |last1=Beckwith |first1=S. V. W. |last2=Henning |first2=T. |last3=Nakagawa |first3=Y. |year=2000 |title=प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क में बड़े कणों की धूल के गुण और विधानसभा|journal=Protostars and Planets |volume=IV |page=533 |arxiv=astro-ph/9902241 |bibcode=2000prpl.conf..533B }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Natta |first1=A. |last2=Grinin |first2=V. |last3=Mannings |first3=V. |year=2000 |title=मध्यवर्ती द्रव्यमान के पूर्व-मुख्य-अनुक्रम सितारों के आसपास डिस्क के गुण और विकास|journal=Protostars and Planets |volume=IV |page=559 |hdl=2014/17884 |bibcode=2000prpl.conf..559N }}</ref>)। [[ अवरक्त अंतरिक्ष वेधशाला |अवरक्त अंतरिक्ष वेधशाला]] (आईएसओ) पर ब्रह्मांड में पानी के आयनों का पता लगाने पर बहुत काम किया गया था। उदाहरण के लिए, मुस्का में पृथक हर्बिग एई/बी स्टार एचडी 100546 की डिस्क में 43 और 60 माइक्रोन पर जल बर्फ के व्यापक उत्सर्जन बैंड पाए गए। 43 माइक्रोमीटर पर एक 60 माइक्रोमीटर पर एक की तुलना में बहुत कमजोर है, जिसका अर्थ है कि पानी की बर्फ, डिस्क के बाहरी भागों में 50 k नीचे के तापमान पर स्थित है।<ref>{{cite journal |bibcode=1998A&A...332L..25M |author=Malfait, K. |author2=Waelkens, C. |author3=Waters, L.B.F.M. |author4=Vandenbussche, B. |author5=Huygen, E. |author6=de Graauw, M.S. |year=1998 |title=युवा स्टार HD 100546 का स्पेक्ट्रम इन्फ्रारेड स्पेस ऑब्जर्वेटरी के साथ देखा गया|journal=Astronomy and Astrophysics|volume=332 |pages=L25–L28}}</ref> 87 और 90 माइक्रोन के बीच एक अन्य व्यापक बर्फ विशेषता भी है, जो [[ एनजीसी 6302 |एनजीसी 6302]]<ref>Barlow, M.J., In the proceedings of ‘ISO’s view on stellar evolution’, Noordwijkerhout, July 1–4, 1997{{vs|date=April 2020}}</ref> ([[स्कॉर्पियस]] में बग या बटरफ्लाई नेबुला) के समान है। [[ ल्यूपस (नक्षत्र) |ल्यूपस (नक्षत्र)]] में ε-एरिडानी के प्रोटो-ग्रहीय डिस्क और पृथक Fe स्टार एचडी 142527<ref>{{cite journal |title=Ε-eridani डिस्क से इन्फ्रारेड उत्सर्जन को मॉडलिंग करना|doi=10.1086/380495 |year=2003 |last1=Li |first1=Aigen |last2=Lunine |first2=Jonathan I. |last3=Bendo |first3=G. J. |journal=The Astrophysical Journal |volume=598 |issue=1 |pages=L51–L54 |bibcode=2003ApJ...598L..51L |arxiv=astro-ph/0311069 |s2cid=16191976 }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Malfait |first1=K. |last2=Waelkens |first2=C. |last3=Bouwman |first3=J. |last4=De Koter |first4=A. |last5=Waters |first5=L. B. F. M. |year=1999 |title=यंग स्टार एचडी 142527 का आईएसओ स्पेक्ट्रम|journal=Astronomy and Astrophysics |volume=345 |page=181 |bibcode=1999A&A...345..181M}}</ref> में क्रिस्टलीय बर्फ का भी पता चला था। उत्तरार्द्ध में बर्फ का 90% लगभग 50 K के तापमान पर क्रिस्टलीय पाया गया। [[ हबल अंतरिक्ष सूक्ष्मदर्शी |हबल अंतरिक्ष सूक्ष्मदर्शी]] ने प्रदर्शित किया कि अपेक्षाकृत प्राचीन परिस्थिति-तारकीय डिस्क, जैसा कि लगभग 5 मिलियन वर्ष प्राचीन B9.5Ve<ref>{{cite journal |last1=Jaschek |first1=C. |last2=Jaschek |first2=M. |title=एक दक्षिणी बी स्टार सर्वे: स्पेक्ट्रा और लिफाफा रेडी|journal=Astronomy and Astrophysics Supplement Series |year=1992 |volume=95 |pages=535 |bibcode=1992A&AS...95..535J }}</ref> हर्बिग Ae/Be स्टार एचडी 141569ए, धूल भरे हैं।<ref>{{Cite journal |last1=Clampin |first1=M. |last2=Krist |first2=J. E. |last3=Ardila |first3=D. R. |last4=Golimowski |first4=D. A. |last5=Hartig |first5=G. F. |last6=Ford |first6=H. C. |last7=Illingworth |first7=G. 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 किफ़र एट अल। (2006) में अनुमान लगाया कि शनि के चंद्रमा एन्सेलाडस के दक्षिण ध्रुवीय क्षेत्र में गीजर गतिविधि क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स से उत्पन्न होती है, जहां उस क्षेत्र में पाए जाने वाले "टाइगर स्ट्राइप" फ्रैक्चर के माध्यम से अंतरिक्ष में निर्वात के संपर्क में आने पर कार्बन डाइऑक्साइड, मीथेन और नाइट्रोजन निकलते हैं।<ref name="Kieffer2006">{{cite journal| first=Susan W.| last=Kieffer |author2=Xinli Lu |author3=Craig M. Bethke |author4=John R. Spencer |author5=Stephen Marshak |author6=Alexandra Navrotsky |s2cid=41743663| year=2006| doi=10.1126/science.1133519| title=एन्सेलाडस के दक्षिण ध्रुवीय प्लम के लिए एक क्लैथ्रेट जलाशय की परिकल्पना| journal=Science| volume=314| issue=5806| pages=1764–1766| pmid=17170301| bibcode=2006Sci...314.1764K}}</ref> चूंकि, प्लूम सामग्री के बाद के विश्लेषण से यह अधिक संभावना है कि एन्सेलाडस पर गीजर एक नमकीन उपसतह महासागर से निकलते हैं।<ref name="SCI-20140404">{{cite journal |last1=Iess |first1=L. |last2=Stevenson |first2=D. J. |last3=Parisi |first3=M. |last4=Hemingway |first4=D. |last5=Jacobson |first5=R. A. |last6=Lunine |first6=Jonathan I. |last7=Nimmo |first7=F. |last8=Armstrong |first8=J. W. |last9=Asmar |first9=S. W. |last10=Ducci |first10=M. |last11=Tortora |first11=P. |title=एन्सेलेडस की गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र और आंतरिक संरचना|date=April 4, 2014 |journal=[[Science (journal)|Science]] |volume=344 |number=6179 |pages=78–80 |doi=10.1126/science.1250551 |bibcode=2014Sci...344...78I |pmid=24700854 |s2cid=28990283 |url=https://authors.library.caltech.edu/45462/7/Iess-SM.pdf }}</ref>
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 {{main|मीथेन क्लैथ्रेट}}
-स्वाभाविक रूप से पृथ्वी पर गैस हाइड्रेट के [[समुद्र तल]] पर, समुद्र के तलछट में,<ref>{{cite report |last1=Kvenvolden |first1=Keith A. |last2=McMenamin |first2=Mark A. |title=परिपत्र|year=1980 |chapter=Hydrates of natural gas; a review of their geologic occurrence |doi=10.3133/cir825 |doi-access=free }}</ref> गहरी झील के तलछट (जैसे [[लेक बैकाल]]) में और साथ ही पर्माफ्रॉस्ट क्षेत्रों में पाए जा सकते हैं। प्राकृतिक मीथेन क्लैथ्रेट में जमे या संभावित रूप से फंसे मीथेन की मात्रा महत्वपूर्ण हो सकती है, (10<sup>15</sup> से 10<sup>17 </sup>क्यूबिक मीटर),<ref>{{cite news |last1=Marshall |first1=Michael |date=26 March 2009 |title=बर्फ जो जलता है एक हरे जीवाश्म ईंधन हो सकता है|url=https://www.newscientist.com/article/dn16848-ice-that-burns-could-be-a-green-fossil-fuel/ |work=New Scientist }}</ref> जो उन्हें संभावित ऊर्जा संसाधन के रूप में प्रमुख रुचि बनाता है। इस प्रकार के जमे हुए अपघटन से मीथेन की भयावह रिहाई से वैश्विक जलवायु परिवर्तन हो सकता है, जिसे [[ क्लैथरेट गन परिकल्पना |क्लैथरेट गन परिकल्पना]] कहा जाता है, क्योंकि CH<sub>4</sub> [[ कार्बन डाइआक्साइड |कार्बन डाइआक्साइड]](CO<sub>2</sub>) की तुलना में अधिक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है ([[वायुमंडलीय मीथेन]] देखें)। इस प्रकार के एकत्र की तेजी से अपघटन को एक [[ जियोहाज़ार्ड |जियोहाज़ार्ड]] माना जाता है, जो [[ भूस्खलन |भूस्खलन]], [[ भूकंप |भूकंप]] और [[ सुनामी |सुनामी]] को ट्रिगर करने की क्षमता के कारण होता है। चूंकि, प्राकृतिक गैस हाइड्रेट में केवल मीथेन ही नहीं बल्कि अन्य हाइड्रोकार्बन गैसों के साथ-साथ H<sub>2</sub>S और CO<sub>2</sub> भी होते हैं। ध्रुवीय बर्फ के नमूनों में [[ हवाई हाइड्रेट्स |वायु हाइड्रेट्स]] अधिकांशतः देखे जाते हैं।
+स्वाभाविक रूप से पृथ्वी पर गैस हाइड्रेट के [[समुद्र तल]] पर, समुद्र के तलछट में,<ref>{{cite report |last1=Kvenvolden |first1=Keith A. |last2=McMenamin |first2=Mark A. |title=परिपत्र|year=1980 |chapter=Hydrates of natural gas; a review of their geologic occurrence |doi=10.3133/cir825 |doi-access=free }}</ref> गहरी झील के तलछट (जैसे [[लेक बैकाल]]) में और साथ ही पर्माफ्रॉस्ट क्षेत्रों में पाए जा सकते हैं। प्राकृतिक मीथेन क्लैथ्रेट में जमे या संभावित रूप से फंसे मीथेन की मात्रा महत्वपूर्ण हो सकती है, (10<sup>15</sup> से 10<sup>17 </sup>क्यूबिक मीटर),<ref>{{cite news |last1=Marshall |first1=Michael |date=26 March 2009 |title=बर्फ जो जलता है एक हरे जीवाश्म ईंधन हो सकता है|url=https://www.newscientist.com/article/dn16848-ice-that-burns-could-be-a-green-fossil-fuel/ |work=New Scientist }}</ref> जो उन्हें संभावित ऊर्जा संसाधन के रूप में प्रमुख रुचि बनाता है। इस प्ररूप के जमे हुए अपघटन से मीथेन की भयावह रिहाई से वैश्विक जलवायु परिवर्तन हो सकता है, जिसे [[ क्लैथरेट गन परिकल्पना |क्लैथरेट गन परिकल्पना]] कहा जाता है, क्योंकि CH<sub>4</sub> [[ कार्बन डाइआक्साइड |कार्बन डाइआक्साइड]](CO<sub>2</sub>) की तुलना में अधिक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है ([[वायुमंडलीय मीथेन]] देखें)। इस प्ररूप के एकत्र की तेजी से अपघटन को एक [[ जियोहाज़ार्ड |जियोहाज़ार्ड]] माना जाता है, जो [[ भूस्खलन |भूस्खलन]], [[ भूकंप |भूकंप]] और [[ सुनामी |सुनामी]] को ट्रिगर करने की क्षमता के कारण होता है। चूंकि, प्राकृतिक गैस हाइड्रेट में केवल मीथेन ही नहीं बल्कि अन्य हाइड्रोकार्बन गैसों के साथ-साथ H<sub>2</sub>S और CO<sub>2</sub> भी होते हैं। ध्रुवीय बर्फ के नमूनों में [[ हवाई हाइड्रेट्स |वायु हाइड्रेट्स]] अधिकांशतः देखे जाते हैं।
-[[ बूंद |बूंद]] स पर्माफ्रॉस्ट क्षेत्रों में सामान्य संरचनाएं हैं।<ref>{{cite journal |last1=Ussler |first1=W. |last2=Paull |first2=C. K. |last3=Lorenson |first3=T. |last4=Dallimore |first4=S. |last5=Medioli |first5=B. |last6=Blasco |first6=S. |last7=McLaughlin |first7=F. |last8=Nixon |first8=F. M. |title=आर्कटिक शेल्फ, ब्यूफोर्ट सी, एनडब्ल्यूटी, कनाडा पर पिंगो जैसी सुविधाओं से मीथेन रिसाव|journal=AGU Fall Meeting Abstracts |year=2005 |volume=2005 |pages=C11A–1069 |bibcode=2005AGUFM.C11A1069U }}</ref> इसी प्रकार 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 अनुसार, पानी गैस या तरल हाइड्रोकार्बन चरण में भंग हो जाता है।<ref>{{cite journal |last1=Youssef |first1=Z. |last2=Barreau |first2=A. |last3=Mougin |first3=P. |last4=Jose |first4=J. |last5=Mokbel |first5=I. |title=मीथेन, एथेन, और सीओ <सब> 2 </sub> के हाइड्रेट डिसोकैशन तापमान के माप किसी भी जलीय चरण की अनुपस्थिति में और राज्य के क्यूबिक प्लस एसोसिएशन समीकरण के साथ भविष्यवाणी|journal=Industrial & Engineering Chemistry Research |date=15 April 2009 |volume=48 |issue=8 |pages=4045–4050 |doi=10.1021/ie801351e }}</ref>
+[[ बूंद |बूंद]] स पर्माफ्रॉस्ट क्षेत्रों में सामान्य संरचनाएं हैं।<ref>{{cite journal |last1=Ussler |first1=W. |last2=Paull |first2=C. K. |last3=Lorenson |first3=T. |last4=Dallimore |first4=S. |last5=Medioli |first5=B. |last6=Blasco |first6=S. |last7=McLaughlin |first7=F. |last8=Nixon |first8=F. M. |title=आर्कटिक शेल्फ, ब्यूफोर्ट सी, एनडब्ल्यूटी, कनाडा पर पिंगो जैसी सुविधाओं से मीथेन रिसाव|journal=AGU Fall Meeting Abstracts |year=2005 |volume=2005 |pages=C11A–1069 |bibcode=2005AGUFM.C11A1069U }}</ref> इसी प्ररूप की संरचनाएं मीथेन रिसाव से संबंधित गहरे पानी में पाई जाती हैं। विचारणीय है कि एक तरल चरण की अनुपस्थिति में भी गैस हाइड्रेट्स का गठन किया जा सकता है। उस स्थिति के अनुसार, पानी गैस या तरल हाइड्रोकार्बन चरण में भंग हो जाता है।<ref>{{cite journal |last1=Youssef |first1=Z. |last2=Barreau |first2=A. |last3=Mougin |first3=P. |last4=Jose |first4=J. |last5=Mokbel |first5=I. |title=मीथेन, एथेन, और सीओ <सब> 2 </sub> के हाइड्रेट डिसोकैशन तापमान के माप किसी भी जलीय चरण की अनुपस्थिति में और राज्य के क्यूबिक प्लस एसोसिएशन समीकरण के साथ भविष्यवाणी|journal=Industrial & Engineering Chemistry Research |date=15 April 2009 |volume=48 |issue=8 |pages=4045–4050 |doi=10.1021/ie801351e }}</ref>
 में, जापान और चीन दोनों ने घोषणा की कि समुद्र तल के नीचे से मीथेन हाइड्रेट के बड़े पैमाने पर [[ संसाधन निष्कर्षण |संसाधन निष्कर्षण]] के प्रयास सफल रहे हैं। चूंकि, वाणिज्यिक पैमाने पर उत्पादन वर्षों दूर है।<ref>{{cite news |title=चीन 'ज्वलनशील बर्फ' में सफलता का दावा करता है|url=https://www.bbc.com/news/world-asia-china-39971667 |work=BBC News |date=19 May 2017 }}</ref><ref>{{cite journal |title=चीन और जापान सीफ्लोर से 'दहनशील बर्फ' निकालने का रास्ता खोजते हैं, एक पौराणिक जमे हुए जीवाश्म ईंधन का दोहन करते हैं|journal=National Post |date=19 May 2017 |url=https://nationalpost.com/news/world/china-japan-extracts-combustible-ice-from-seafloor-a-step-towards-harnessing-a-legendary-frozen-fossil-fuel }}</ref>
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 ==== हाइड्रेट गठन, रोकथाम और शमन दर्शन ====
-हाइड्रेट्स में [[ ढेरी |ढेरी]] और पाइप की दीवार का पालन करने और इस प्रकार पाइपलाइन को प्लग करने की 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 अनुसार, क्लैथरेट पृथक्करण की धीमी प्रक्रिया है।
+हाइड्रेट्स में [[ ढेरी |ढेरी]] और पाइप की दीवार का पालन करने और इस प्ररूप पाइपलाइन को प्लग करने की 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 अनुसार, क्लैथरेट पृथक्करण की धीमी प्रक्रिया है।
 इसलिए, हाइड्रेट गठन को रोकना समस्या की कुंजी प्रतीत होता है। हाइड्रेट रोकथाम दर्शन सामान्यतः सुरक्षा के तीन स्तरों पर आधारित हो सकता है, प्राथमिकता के क्रम में सूचीबद्ध:
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 # रसायनों के अतिरिक्त 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)
+वास्तविक दर्शन परिचालन परिस्थितियों पर निर्भर करेगा जैसे कि दबाव, तापमान, प्रवाह का प्ररूप (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। सामान्यतः दो विकल्प सम्मलित हैं:
 * ऊष्मागतिक अवरोधक
-* काइनेटिक इनहिबिटर | काइनेटिक इनहिबिटर/एंटी-एंजग्लोमेरेंट्स
+* काइनेटिक इनहिबिटर, काइनेटिक इनहिबिटर/एंटी-एंजग्लोमेरेंट्स
-सबसे आम ऊष्मागतिक इनहिबिटर [[ मेथनॉल |मेथनॉल]], एथिलीन [[ ग्लाइकोल |ग्लाइकोल]] (मेग), और [[ डाएइथाईलीन ग्लाइकोल |डाएइथाईलीन ग्लाइकोल]] (डीईजी) हैं, जिन्हें सामान्यतः ग्लाइकोल कहा जाता है। सभी को पुनर्प्राप्त और पुन: प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन मेथनॉल रिकवरी का अर्थशास्त्र ज्यादातर स्थितिों में अनुकूल नहीं है। एमईजी उन अनुप्रयोगों के लिए डीईजी से अधिक पसंद किया जाता है जहां तापमान -10 डिग्री सेल्सियस या कम तापमान पर उच्च चिपचिपापन के कारण कम होने की उम्मीद है।[[ त्रि -ग्लाइकोल | त्रि-ग्लाइकोल]] (टीइजी) में गैस स्ट्रीम में इंजेक्ट किए गए अवरोधक के रूप में अनुकूल होने के लिए बहुत कम वाष्प दबाव होता है। एमइजी या डीइजी की तुलना में अधिक मेथनॉल गैस चरण में खो जाता है।
+सबसे आम ऊष्मागतिक इनहिबिटर [[ मेथनॉल |मेथनॉल]], एथिलीन [[ ग्लाइकोल |ग्लाइकोल]] (मेग), और [[ डाएइथाईलीन ग्लाइकोल |डाएइथाईलीन ग्लाइकोल]] (डीईजी) हैं, जिन्हें सामान्यतः ग्लाइकोल कहा जाता है। सभी को पुनर्प्राप्त और पुन: प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन मेथनॉल पुनः प्राप्ति का अर्थशास्त्र ज्यादातर स्थितिों में अनुकूल नहीं है। एमईजी उन अनुप्रयोगों के लिए डीईजी से अधिक पसंद किया जाता है जहां तापमान -10 डिग्री सेल्सियस या कम तापमान पर उच्च चिपचिपापन के कारण कम होने की उम्मीद है।[[ त्रि -ग्लाइकोल | त्रि-ग्लाइकोल]] (टीइजी) में गैस f में इंजेक्ट किए गए अवरोधक के रूप में अनुकूल होने के लिए बहुत कम वाष्प दबाव होता है। एमइजी या डीइजी की तुलना में अधिक मेथनॉल गैस चरण में खो जाता है।
-वास्तविक क्षेत्र के संचालन में [[ गतिज अवरोधक |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 |एलडीएचआई]] के रूप में भी जाना जाता है, क्योंकि उन्हें पारंपरिक ऊष्मागतिक अवरोधकों की तुलना में बहुत कम सांद्रता की आवश्यकता होती है। काइनेटिक अवरोधक, जिन्हें प्रभावी होने के लिए पानी और हाइड्रोकार्बन मिश्रण की आवश्यकता नहीं होती है, सामान्यतः पॉलिमर या कॉपोलिमर होते हैं और एंटी-एग्लोमेरेंट्स (पानी और हाइड्रोकार्बन मिश्रण की आवश्यकता होती है) पॉलिमर या [[ज़्विटरियोनिक]] होते हैं - सामान्यतः अमोनियम और COOH - सर्फेक्टेंट दोनों हाइड्रेट्स और हाइड्रोकार्बन से आकर्षित होते हैं।
+वास्तविक क्षेत्र के संचालन में [[ गतिज अवरोधक |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 प्ररूप के अवरोधकों को [[ एलडीएचआई |एलडीएचआई]] के रूप में भी जाना जाता है, क्योंकि उन्हें पारंपरिक ऊष्मागतिक अवरोधकों की तुलना में बहुत कम सांद्रता की आवश्यकता होती है। काइनेटिक अवरोधक, जिन्हें प्रभावी होने के लिए पानी और हाइड्रोकार्बन मिश्रण की आवश्यकता नहीं होती है, सामान्यतः पॉलिमर या कॉपोलिमर होते हैं और एंटी-एग्लोमेरेंट्स (पानी और हाइड्रोकार्बन मिश्रण की आवश्यकता होती है) पॉलिमर या [[ज़्विटरियोनिक]] होते हैं - सामान्यतः अमोनियम और COOH - सर्फेक्टेंट दोनों हाइड्रेट्स और हाइड्रोकार्बन से आकर्षित होते हैं।
 == रिक्त क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स ==
-बर्फ के संबंध में रिक्त क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स<ref>{{cite journal|doi=10.1021/acsearthspacechem.9b00009 |bibcode=2019ESC.....3..789C |volume=3 |title=आणविक सिमुलेशन का उपयोग करके मेटास्टेबल खाली क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स के कम तापमान थर्मोडायनामिक अध्ययन|year=2019 |journal=ACS Earth and Space Chemistry |pages=789–799 |last1=Cruz |first1=Fernando J. A. L. |last2=Alavi |first2=Saman |last3=Mota |first3=José P. B.| issue=5 |s2cid=140362440 }}</ref> ऊष्मागतिक रूप से अस्थिर हैं (इन संरचनाओं को स्थिर करने के लिए अतिथि अणु सर्वोपरि हैं), और इस प्रकार प्रायोगिक तकनीकों का उपयोग करके उनका अध्ययन बहुत विशिष्ट गठन स्थितियों तक सीमित है; चूंकि, उनकी यांत्रिक स्थिरता सैद्धांतिक और कंप्यूटर अनुकरण विधियों को उनके ऊष्मागतिक गुणों को संबोधित करने के लिए आदर्श विकल्प प्रदान करती है। फालेन्टी एट अल ने बहुत ठंडे नमूनों (110–145 K) से इसे शुरू किया था।<ref>{{cite journal |author=Falenty A. |author2=Hansen T.C.|author3=Kuhs F. |year=2014 |title=ICE XVI के गठन और गुण एक प्रकार SII क्लैथ्रेट हाइड्रेट को खाली करके प्राप्त किए गए|volume=516 |issue=7530| pages=231–234 |doi=10.1038/nature14014 |pmid=25503235| journal=Nature| bibcode=2014Natur.516..231F |s2cid=4464711}}</ref> इस प्रकार तथाकथित बर्फ एक्सवीआई प्राप्त करने के लिए वैक्यूम पंपिंग का उपयोग करके कई घंटों के लिए Ne-एसआईआई क्लैथ्रेट्स को नष्ट कर दिया, न्यूट्रॉन विवर्तन को नियोजित किया। जिसे देखने के लिए कि (i) रिक्त एसआईआई हाइड्रेट संरचना T ≥ 145 K पर विघटित होती है और, इसके अतिरिक्त, (ii) रिक्त हाइड्रेट T < 55 K पर एक ऋणात्मक थर्मल विस्तार दिखाता है, और यह यांत्रिक रूप से अधिक स्थिर है और Ne-भरे एनालॉग की तुलना में कम तापमान पर एक बड़ा जाली स्थिर है। ऐसी झरझरा बर्फ के अस्तित्व का सैद्धांतिक रूप से पहले ही अनुमान लगाया जा चुका था।<ref>{{cite journal |author=Kosyakov V.I. |year=2009 |title=नकारात्मक दबावों के तहत संरचना गठन|volume=50 |pages=60–65 |doi=10.1007/s10947-009-0190-0 |journal=J. Struct. Chem| s2cid=97767359 }}</ref> सैद्धांतिक दृष्टिकोण से, आणविक गतिशीलता या मोंटे कार्लो तकनीकों का उपयोग करके रिक्त हाइड्रेट्स की जांच की जा सकती है। कोंडे एट अल के ऋणात्मक दबावों और T ≤ 300 K,<ref>{{cite journal |author=Conde M.M. |author2=Vega C.|author3=Tribello G.A. |author4=Slater B.| year=2009 |title=नकारात्मक दबावों पर पानी का चरण आरेख: आभासी ices|volume=131 |issue=3| pages=034510 |doi=10.1063/1.3182727 |pmid=19624212| journal=J. Chem. Phys.|bibcode=2009JChPh.131c4510C}}</ref> पर H<sub>2</sub>O के चरण आरेख का अनुमान लगाने के लिए रिक्त हाइड्रेट्स और ठोस जाली का पूरी प्रकार से परमाणु विवरण का उपयोग किया और वैन के मध्य में डेर वाल्स - प्लैटीव सिद्धांत के अनुसार बर्फ आईएच और रिक्त हाइड्रेट्स के बीच रासायनिक क्षमता में अंतर प्राप्त किया। जैकबसन एट अल। H<sub>2</sub>O के लिए विकसित मोनोएटोमिक (मोटे-दानेदार) मॉडल का उपयोग करते हुए<ref>{{cite journal |author=Jacobson L.C. |author2=Hujo W.|author3=Molinero V. |year=2009 |title=थर्मोडायनामिक स्थिरता और अतिथि-मुक्त क्लैथ्रेट हाइड्रेट की वृद्धि: पानी का एक कम घनत्व क्रिस्टल चरण|volume=113 |issue=30| pages=10298–10307 |doi=10.1021/jp903439a |pmid=19585976| journal=J. Phys. Chem. B| doi-access=free }}</ref> अनुकरण प्रदर्शन किया जो हाइड्रेट्स के टेट्राहेड्रल समरूपता को पकड़ने में सक्षम है। उनकी गणना से पता चला कि, 1 एटीएम दबाव के अनुसार, एसआई और एसआईआई रिक्त हाइड्रेट उनके पिघलने के तापमान, T=245 ± 2 K और T=252 ± 2 K, क्रमशः बर्फ चरणों के संबंध में मेटास्टेबल हैं। मात्सुई एट अल। नियोजित<ref>{{cite journal |author=Matsui T.|author2=Hirata M.|author3=Yagasaki T. |author4=Matsumoto M. |author5=Tanaka H.| year=2017 |title=हाइपोथेटिकल अल्ट्रालो-डेंसिटी आइस पॉलीमॉर्फ|volume=147 |issue=9| pages=091101 |doi=10.1063/1.4994757 |pmid=28886658| journal=J. Chem. Phys.| doi-access=free }}</ref> आणविक गतिकी कई बर्फ बहुरूपताओं का एक संपूर्ण और व्यवस्थित अध्ययन करने के लिए, अर्थात् अंतरिक्ष फुलरीन बर्फ, जिओलिटिक बर्फ, और एयरोसेस और ज्यामितीय विचारों के संदर्भ में उनकी सापेक्ष स्थिरता की व्याख्या की।
+बर्फ के संबंध में रिक्त क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स<ref>{{cite journal|doi=10.1021/acsearthspacechem.9b00009 |bibcode=2019ESC.....3..789C |volume=3 |title=आणविक सिमुलेशन का उपयोग करके मेटास्टेबल खाली क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स के कम तापमान थर्मोडायनामिक अध्ययन|year=2019 |journal=ACS Earth and Space Chemistry |pages=789–799 |last1=Cruz |first1=Fernando J. A. L. |last2=Alavi |first2=Saman |last3=Mota |first3=José P. B.| issue=5 |s2cid=140362440 }}</ref> ऊष्मागतिक रूप से अस्थिर हैं (इन संरचनाओं को स्थिर करने के लिए अम्यागत अणु सर्वोपरि हैं), और इस प्ररूप प्रायोगिक तकनीकों का उपयोग करके उनका अध्ययन बहुत विशिष्ट गठन स्थितियों तक सीमित है; चूंकि, उनकी यांत्रिक स्थिरता सैद्धांतिक और कंप्यूटर अनुकरण विधियों को उनके ऊष्मागतिक गुणों को संबोधित करने के लिए आदर्श विकल्प प्रदान करती है। फालेन्टी एट अल ने बहुत ठंडे नमूनों (110–145 K) से इसे शुरू किया था।<ref>{{cite journal |author=Falenty A. |author2=Hansen T.C.|author3=Kuhs F. |year=2014 |title=ICE XVI के गठन और गुण एक प्रकार SII क्लैथ्रेट हाइड्रेट को खाली करके प्राप्त किए गए|volume=516 |issue=7530| pages=231–234 |doi=10.1038/nature14014 |pmid=25503235| journal=Nature| bibcode=2014Natur.516..231F |s2cid=4464711}}</ref> इस प्ररूप तथाकथित बर्फ एक्सवीआई प्राप्त करने के लिए वैक्यूम पंपिंग का उपयोग करके कई घंटों के लिए Ne-एसआईआई क्लैथ्रेट्स को नष्ट कर दिया, न्यूट्रॉन विवर्तन को नियोजित किया। जिसे देखने के लिए कि (i) रिक्त एसआईआई हाइड्रेट संरचना T ≥ 145 K पर विघटित होती है और, इसके अतिरिक्त, (ii) रिक्त हाइड्रेट T < 55 K पर एक ऋणात्मक थर्मल विस्तार दिखाता है, और यह यांत्रिक रूप से अधिक स्थिर है और Ne-भरे एनालॉग की तुलना में कम तापमान पर एक बड़ा  जालक स्थिर है। ऐसी झरझरा बर्फ के अस्तित्व का सैद्धांतिक रूप से पहले ही अनुमान लगाया जा चुका था।<ref>{{cite journal |author=Kosyakov V.I. |year=2009 |title=नकारात्मक दबावों के तहत संरचना गठन|volume=50 |pages=60–65 |doi=10.1007/s10947-009-0190-0 |journal=J. Struct. Chem| s2cid=97767359 }}</ref> सैद्धांतिक दृष्टिकोण से, आणविक गतिशीलता या मोंटे कार्लो तकनीकों का उपयोग करके रिक्त हाइड्रेट्स की जांच की जा सकती है। कोंडे एट अल के ऋणात्मक दबावों और T ≤ 300 K,<ref>{{cite journal |author=Conde M.M. |author2=Vega C.|author3=Tribello G.A. |author4=Slater B.| year=2009 |title=नकारात्मक दबावों पर पानी का चरण आरेख: आभासी ices|volume=131 |issue=3| pages=034510 |doi=10.1063/1.3182727 |pmid=19624212| journal=J. Chem. Phys.|bibcode=2009JChPh.131c4510C}}</ref> पर H<sub>2</sub>O के चरण आरेख का अनुमान लगाने के लिए रिक्त हाइड्रेट्स और ठोस  जालक का पूरी प्ररूप से परमाणु विवरण का उपयोग किया और वैन के मध्य में डेर वाल्स - प्लैटीव सिद्धांत के अनुसार बर्फ आईएच और रिक्त हाइड्रेट्स के बीच रासायनिक क्षमता में अंतर प्राप्त किया। जैकबसन एट अल। H<sub>2</sub>O के लिए विकसित मोनोएटोमिक (मोटे-दानेदार) मॉडल का उपयोग करते हुए<ref>{{cite journal |author=Jacobson L.C. |author2=Hujo W.|author3=Molinero V. |year=2009 |title=थर्मोडायनामिक स्थिरता और अतिथि-मुक्त क्लैथ्रेट हाइड्रेट की वृद्धि: पानी का एक कम घनत्व क्रिस्टल चरण|volume=113 |issue=30| pages=10298–10307 |doi=10.1021/jp903439a |pmid=19585976| journal=J. Phys. Chem. B| doi-access=free }}</ref> अनुकरण प्रदर्शन किया जो हाइड्रेट्स के टेट्राहेड्रल समरूपता को पकड़ने में सक्षम है। उनकी गणना से पता चला कि, 1 एटीएम दबाव के अनुसार, एसआई और एसआईआई रिक्त हाइड्रेट उनके पिघलने के तापमान, T=245 ± 2 K और T=252 ± 2 K, क्रमशः बर्फ चरणों के संबंध में मेटास्टेबल हैं। मात्सुई एट अल। नियोजित<ref>{{cite journal |author=Matsui T.|author2=Hirata M.|author3=Yagasaki T. |author4=Matsumoto M. |author5=Tanaka H.| year=2017 |title=हाइपोथेटिकल अल्ट्रालो-डेंसिटी आइस पॉलीमॉर्फ|volume=147 |issue=9| pages=091101 |doi=10.1063/1.4994757 |pmid=28886658| journal=J. Chem. Phys.| doi-access=free }}</ref> आणविक गतिकी कई बर्फ बहुरूपताओं का एक संपूर्ण और व्यवस्थित अध्ययन करने के लिए, अर्थात् अंतरिक्ष फुलरीन बर्फ, जिओलिटिक बर्फ, और एयरोसेस और ज्यामितीय विचारों के संदर्भ में उनकी सापेक्ष स्थिरता की व्याख्या की।
 क्रूज़ एट अल द्वारा मेटास्टेबल रिक्त एसआई क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स के ऊष्मप्रवैगिकी की व्यापक तापमान और दबाव रेंज, 100 ≤ T (K) ≤ 220 और 1 ≤ P (बार) ≤ 5000 पर जांच की गई है।<ref>{{cite journal |author=Cruz F.J.A.L. |author2=Alavi S.|author3=Mota J.P.B. |year=2019 |title=आणविक सिमुलेशन का उपयोग करके मेटास्टेबल खाली क्लैथ्रेट हाइड्रेट्स के कम तापमान थर्मोडायनामिक अध्ययन|doi=10.1021/acsearthspacechem.9b00009 |journal=ACS Earth Space Chem.|volume=3|issue=5|pages=789–799|bibcode=2019ECS.....3..789C|s2cid=140362440}}</ref> बड़े पैमाने पर अनुकरण का उपयोग करना और 1 बार में प्रायोगिक डेटा के साथ तुलना करना। प्राप्त की गई पूरी पी-वी-टी सतह 99.7-99.9% की सटीकता के साथ राज्य के पारसाफर और मेसन समीकरण के सार्वभौमिक रूप से फिट की गई थी। लागू तापमान के कारण फ्रेमवर्क विरूपण एक परवलयिक नियम का पालन करता है, और एक महत्वपूर्ण तापमान होता है जिसके ऊपर आइसोबैरिक थर्मल विस्तार ऋणात्मक हो जाता है, 194.7 K से 1 बार से लेकर 166.2 K तक 5000 बार। अनुप्रयुक्त (P, T) क्षेत्र की प्रतिक्रिया का शास्त्रीय टेट्राहेड्रल संरचना के कोण और दूरी विवरणकों के संदर्भ में विश्लेषण किया गया था और अनिवार्य रूप से (P, T) > (2000 बार, 200 K) के लिए कोणीय परिवर्तन के माध्यम से होने के लिए मनाया गया। ढांचे की अखंडता के लिए जिम्मेदार हाइड्रोजन बांड की लंबाई ऊष्मागतिक स्थितियों के प्रति असंवेदनशील थी और इसका औसत मूल्य r(̅O H) = 0.25 एनएम है।
 == CO2 हाइड्रेट ==
-क्लैथ्रेट हाइड्रेट, जो CO<sub>2</sub> को अतिथि अणु के रूप में संलग्न करता है, CO<sub>2</sub> हाइड्रेट कहलाता है। CO<sub>2</sub> हाइड्रेट्स शब्द इन दिनों मानवजनित CO<sub>2</sub> कैप्चर और सीक्वेस्टीकरण में इसकी प्रासंगिकता के साथ अधिक सामान्य रूप से उपयोग किया जाता है। गैर-स्टोइकियोमेट्रिक यौगिक, कार्बन डाइऑक्साइड हाइड्रेट, हाइड्रोजन-बंधित पानी के अणुओं से बना होता है जो बर्फ के प्रकार के ढांचे में व्यवस्थित होते हैं जो अणुओं द्वारा उचित आकार और क्षेत्रों पर कब्जा कर लिया जाता है। इसकी संरचना में, CO<sub>2</sub> हाइड्रेट 46 H<sub>2</sub>O अणुओं (या D<sub>2</sub>O) और आठ CO<sub>2</sub> अणुओं से बने दो क्यूबिक हाइड्रेट्स में से एक के रूप में क्रिस्टलीकृत होता है, जो दोनों बड़े गुहाओं (टेट्राकाइडेकेड्रल) और छोटे गुहाओं (पेंटागोनल डोडेकेहेड्रल) पर कब्जा कर लेता है।<ref>{{cite journal |author=Circone S.|author2=Stern L.A.|author3=Kirby S.H.| author4= Durham W.B.|author5= Chacoumakos B.C.|author6=Rawn C.J.|author7=Rondinone A.J.|author8= Ishii Y.|year=2003 |title= CO2 हाइड्रेट: संश्लेषण, रचना, संरचना, पृथक्करण व्यवहार, और संरचना की तुलना I CH4 हाइड्रेट|journal= The Journal of Physical Chemistry B |volume=107|issue=23 |pages= 5529–5539 |doi=10.1021/jp027391j |url=https://doi.org/10.1021/jp027391j}}</ref> शोधकर्ताओं का मानना था कि महासागरों और परमाफ्रॉस्ट में CO<sub>2</sub> हाइड्रेट्स के रूप में मानवजनित CO<sub>2</sub> को पकड़ने की अपार क्षमता है। CO<sub>2</sub> हाइड्रेट संतुलन वक्र को उच्च तापमान और निचले दबावों की ओर चरण आरेख में स्थानांतरित करने के लिए एडिटिव्स का उपयोग अभी भी छानबीन कर रहा है जिससे की उथले उप-गहराई में CO<sub>2</sub> के व्यापक बड़े पैमाने पर भंडारण को व्यवहार्य बनाया जा सके।<ref>{{cite journal |author1=Zheng J. |author2=Chong Z.R.|author3=Qureshi M.F.|author4= Linga P.|year=2020 |title=गैस हाइड्रेट्स के माध्यम से कार्बन डाइऑक्साइड अनुक्रम: डीकार्बोनाइजेशन की ओर एक संभावित मार्ग|journal=Energy Fuels |volume=34|issue=9 |pages=10529–10546 |doi=10.1021/acs.energyfuels.0c02309|s2cid=225428567 }}</ref>
+क्लैथ्रेट हाइड्रेट, जो CO<sub>2</sub> को अम्यागत अणु के रूप में संलग्न करता है, CO<sub>2</sub> हाइड्रेट कहलाता है। CO<sub>2</sub> हाइड्रेट्स शब्द इन दिनों मानवजनित CO<sub>2</sub> कैप्चर और सीक्वेस्टीकरण में इसकी प्रासंगिकता के साथ अधिक सामान्य रूप से उपयोग किया जाता है। गैर-स्टोइकियोमेट्रिक यौगिक, कार्बन डाइऑक्साइड हाइड्रेट, हाइड्रोजन-बंधित पानी के अणुओं से बना होता है जो बर्फ के प्ररूप के ढांचे में व्यवस्थित होते हैं जो अणुओं द्वारा उचित आकार और क्षेत्रों पर कब्जा कर लिया जाता है। इसकी संरचना में, CO<sub>2</sub> हाइड्रेट 46 H<sub>2</sub>O अणुओं (या D<sub>2</sub>O) और आठ CO<sub>2</sub> अणुओं से बने दो क्यूबिक हाइड्रेट्स में से एक के रूप में क्रिस्टलीकृत होता है, जो दोनों बड़े गुहाओं (टेट्राकाइडेकेड्रल) और छोटे गुहाओं (पेंटागोनल डोडेकेहेड्रल) पर कब्जा कर लेता है।<ref>{{cite journal |author=Circone S.|author2=Stern L.A.|author3=Kirby S.H.| author4= Durham W.B.|author5= Chacoumakos B.C.|author6=Rawn C.J.|author7=Rondinone A.J.|author8= Ishii Y.|year=2003 |title= CO2 हाइड्रेट: संश्लेषण, रचना, संरचना, पृथक्करण व्यवहार, और संरचना की तुलना I CH4 हाइड्रेट|journal= The Journal of Physical Chemistry B |volume=107|issue=23 |pages= 5529–5539 |doi=10.1021/jp027391j |url=https://doi.org/10.1021/jp027391j}}</ref> शोधकर्ताओं का मानना था कि महासागरों और परमाफ्रॉस्ट में CO<sub>2</sub> हाइड्रेट्स के रूप में मानवजनित CO<sub>2</sub> को पकड़ने की अपार क्षमता है। CO<sub>2</sub> हाइड्रेट संतुलन वक्र को उच्च तापमान और निचले दबावों की ओर चरण आरेख में स्थानांतरित करने के लिए एडिटिव्स का उपयोग अभी भी छानबीन कर रहा है जिससे की उथले उप-गहराई में CO<sub>2</sub> के व्यापक बड़े पैमाने पर भंडारण को व्यवहार्य बनाया जा सके।<ref>{{cite journal |author1=Zheng J. |author2=Chong Z.R.|author3=Qureshi M.F.|author4= Linga P.|year=2020 |title=गैस हाइड्रेट्स के माध्यम से कार्बन डाइऑक्साइड अनुक्रम: डीकार्बोनाइजेशन की ओर एक संभावित मार्ग|journal=Energy Fuels |volume=34|issue=9 |pages=10529–10546 |doi=10.1021/acs.energyfuels.0c02309|s2cid=225428567 }}</ref>
 == यह भी देखें ==
 * क्लैथ्रेट
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 *एनसेलडस (चाँद)
 *गैस विशाल
-*रासायनिक तत्वों की बहुतायत
+*रासायनिक तत्वों की अधिकता
 *यूनिवर्सिटी ऑफ होक्काइडो
 *नए क्षितिज
@@ Line 114: / Line 114: @@
 {{Ice}}
 {{Authority control}}
-[[Category: क्लैथरेट हाइड्रेट | क्लैथरेट हाइड्रेट ]]
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ब्रह्मांड में हाइड्रेट्स

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प्राकृतिक गैस हाइड्रेट्स

गैस पाइपलाइनों में हाइड्रेट्स

हाइड्रेट गठन, रोकथाम और शमन दर्शन

हाइड्रेट इनहिबिटर

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CO2 हाइड्रेट

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