Mi az a klatrát?

A klatrát egy olyan hidrát vagy vízvegyület, amelyben egy másik anyag molekulái csapdába esnek egy ketrecszerű szerkezetben, amely vízmolekulákból áll.A csapdába esett molekula általában egy gáz, normál nyomáson és hőmérsékleten.A klatrátok jégszerű szilárd anyagok, amelyek általában magas nyomáson és alacsony hőmérsékleten képződnek.A legismertebb és leginkább vizsgált metánhidrát, amely a világ számos részén természetesen előfordul a tengerfenék alatti nagy lerakódásokban.Lehet, hogy ezek potenciális energiaforrás, de aggodalomra ad okot az is, hogy a nagy mennyiségű klatrát -metán hirtelen felszabadulása, amelyet talán a globális felmelegedés ösztönöz, katasztrofális lehet.A molekulák 12 ötszögletű arc képződésére van elrendezve, egy üreges központtal, amelyet egy „vendégmolekula” foglalhat el.A szerkezetet alapvetően a vízmolekulák közötti hidrogénkötések tartják össze, de a vendégmolekulák stabilizálják.Mivel a DodeCahedra nem csomagolható össze az összes rendelkezésre álló hely kitöltésére, más poliéderi alakzatok is előfordulnak, így rács kialakulhat.A ketrec formájának ezen variációja és az a tény miatt, hogy nem minden ketrec elfoglalt, a klatrátok nem adhatók pontos kémiai képleteket.A klatrát vendégmolekulák lehetnek szénhidrogéngázok, például metán vagy etán, oxigén, nitrogén és szén -dioxid.Ez a vegyület nagy mennyiségben fordul elő az összes kontinens széle körül, valamint Szibéria és Alaszka örökké fagyos régióiban.A becslések szerint ezek a lerakódások a bolygó legnagyobb szénhidrogének tartalékát képezik, messze meghaladva a szén-, olaj- és földgáztartalékot.Úgy gondolják, hogy ezek a mikrobiális aktivitás által termelt metánból képződtek az anaerob körülmények között, üledékekben, közvetlenül a tengerfenék felszíne alatt vagy a földön, ahol a hőmérséklet elég alacsony.Még a trópusi régiókban is, a tengerfenék hőmérséklete elég alacsony a klatrátképződéshez, ahol a nyomás lehetővé teszi számukra, hogy néhány fokkal a fagyasztási pont felett néhány fokkal megszilárduljanak.földgáz forrása.Lehet, hogy súlyos technikai nehézségek merülhetnek fel annak extrakciójában, amely gazdaságtalanná teszi azt.A Szovjetunió számos sikertelen kísérletet tett a gáz kinyerésére az 1960 -as és 1970 -es években a szibériai permafrost -klatrát betétekből.Aggodalomra ad okot az is, hogy a csapdába esett gáz felszabadításához használt módszerek destabilizálhatják a lerakódásokat, amelyek potenciálisan süllyedéshez és földcsuszamlásokhoz vezethetnek.Nem stabilak a hőmérsékleti és nyomásviszonyok mellett, amikor azok bekövetkeznek, és aggodalomra ad okot, hogy a globális felmelegedés instabilá teheti őket.Ez kétszeres fenyegetést jelent.A viszonylag legutóbbi geológiai múltból bizonyítékok vannak arra, hogy ez valószínűleg Norvégia partjainál történt.Másodszor, a metán egy erős „üvegházhatású” gáz, amely még nagyobb mértékben csapja be a légkörben lévő hőt, mint a szén -dioxid.A gáz hatalmas mennyiségének hirtelen felszabadítása felgyorsíthatja a globális felmelegedést, ami viszont további destabilizációt okozhat.Ismét geológiai bizonyítékok vannak arra, hogy ez a múltban természetes folyamatok révén történt, és 2011 -től különös aggodalomra ad okot a metánhidráttal az örökké fagyos lerakódásokban.