A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Klatrátové hydráty nebo hydráty plynů jsou krystalické pevné látky fyzicky připomínající led. Od ledu se liší tím, že jsou v nich zachyceny malé nepolární molekuly (typicky plyny) nebo polární molekuly s velkými hydrofobními funkčními skupinami, kolem nichž se vytvoří „klece“ z molekul vody vázaných vodíkovými můstky.[1][2] Klatrátové hydráty jsou tedy klatrátové sloučeniny, ve kterých hostitelskou molekulou je voda v tuhém skupenství a hostující molekulou je typicky plynná nebo kapalná látka. Bez podpory zachycených molekul by se struktura matrice klatrátových hydrátů zhroutila do konvenční struktury ledových krystalů nebo kapalné vody. Při vhodných teplotách a tlacích tvoří klatráty většina plynů s nízkou molekulovou hmotností, včetně O2, H2, N2, CO2, CH4, Ar, Kr a Xe, a některé vyšší uhlovodíky a freony. Klatrátové hydráty nejsou chemickými sloučeninami, protože "uvězněné" hostující molekuly nejsou chemicky vázány na hostitelskou matrici. Klatrátové hydráty se tvoří a rozkládají při fázovém přechodu prvního řádu, nikoli chemickou reakcí. Detailní mechanismy jejich tvorby a rozkladu na molekulární úrovni nejsou dosud dobře pochopeny.[3][4] Klatrátový hydrát poprvé zdokumentoval v roce 1811 sir Humphry Davy, který zjistil jednak, že led obsahující chlór taje při výrazně vyšší teplotě než čistý led, a jednak, že za vhodné teploty a tlaku tvoří voda trojrozměrnou matrici, ve které se zachytávají molekuly metanu - klatrátový hydrát metanu.[2]
Struktura
Hydráty plynu obvykle tvoří dvě krystalografické kubické struktury: strukturu typu I (značenou sI) a strukturu typu II (značenou sII ).[5] Vyskytuje se i třetí, šestiúhelníková struktura typu H (sH).[2][6] Typ struktury je dán velikostí molekul zachyceného plynu.[2]
Elementární buňku typu I tvoří 46 molekul vody, uspořádaných do dvou typů klecí – malé a velké. Základní buňka obsahuje dvě malé klece a šest velkých. Na jednu molekulu plynu připadá 5,75 molekul vody (na 8 molekul zachyceného plynu připadá 46 molekuly vody v matrici, neboli 4:23). Malá klec má tvar dvanáctistěnu složeného z pětiúhelníků (512) (nejde o pravidelný dvanáctistěn) a velká čtrnáctistěnu složeného ze dvanácti pětiúhelníků a dvou šestiúhelníků (512 62). Typickými hostitelskými molekulami tvořícími hydráty typu I jsou CO2 v hydrátu oxidu uhličitého a CH4 v hydrátu metanu.[2][5]
Elementářní buňku typu II tvoří 136 molekul vody a dva typy klecí – malé a velké. V základní buňce je šestnáct malých klecí a osm velkých. Na jednu molekulu plynu připadá 52⁄3 molekuly vody (3:17). Malá klec má opět tvar pětibokého dvanáctistěnu (512), ale velká je šestnáctistěn (512 64). Hydráty typu II obsahují plyny jako O2 a N2.[2][5]
Základní buňka typu H se skládá ze 34 molekul vody, které tvoří tři typy klecí – dvě malé různého typu a jednu „obrovskou“. V tomto případě se základní buňka skládá ze tří malých klecí typu 512, dvou malých klecí typu 43 56 63 a jedné obrovské klece typu 512 68. Poměr molekul vody a plynu je 3:17. Tvorba klatrátů typu H vyžaduje spolupráci dvou hostujících plynů (jednoho s velkými molekulami a druhého s malými), aby matrice byla stabilní. V obrovské kleci mohou být zachyceny uhlovodíky s delším řetězcem (např. butan) pouze v případě, že pomocné plyny s menšími molekulami vyplňují ostatní dutiny.
Související články
- Klatrát
- Vznik a vývoj hvězd
- Hypotéza klatrátové zbraně
- Hydrát metanu
- Zachytávání a ukládání oxidu uhličitého
Reference
V tomto článku byl použit překlad textu z článku Clathrate hydrate na anglické Wikipedii.
- ↑ HASSANPOURYOUZBAND, Aliakbar; JOONAKI, Edris; VASHEGHANI FARAHANI, Mehrdad; TAKEYA, Satoshi; RUPPEL, Carolyn; YANG, Jinhai; ENGLISH, Niall J. Gas hydrates in sustainable chemistry. S. 5225–5309. Chemical Society Reviews . Royal Society of Chemistry, 2020-07-22 . Roč. 49, čís. 15, s. 5225–5309. DOI 10.1039/c8cs00989a. PMID 32567615. (anglicky)
- ↑ a b c d e f HRNČÍŘ, Matěj. Návrh nové experimentální trati pro výrobu hydrátů CO2 pro možné využití v energetice. Praha, 2023 . 99 s. Diplomová práce. ČVUT, Fakulta strojní. Vedoucí práce Ing. Ondřej Bartoš, Ph.D.. Dostupné online.
- ↑ GAO, Shuqiang; HOUSE, Waylon; CHAPMAN, Walter G. NMR/MRI Study of Clathrate Hydrate Mechanisms. S. 19090–19093. The Journal of Physical Chemistry B . American Chemical Society, 2005-10-01 . Roč. 109, čís. 41, s. 19090–19093. Dostupné online. DOI 10.1021/jp052071w. PMID 16853461. (anglicky)
- ↑ GAO, Shuqiang; CHAPMAN, Walter G.; HOUSE, Waylon. NMR and Viscosity Investigation of Clathrate Hydrate Formation and Dissociation. S. 7373–7379. Industrial & Engineering Chemistry Research . ACS Publications, 2005-09-01 . Roč. 44, čís. 19, s. 7373–7379. DOI 10.1021/ie050464b. (anglicky)
- ↑ a b c STACKELBERG, M. von; MÜLLER, H. R. Feste Gashydrate II. Struktur und Raumchemie. S. 25–39. Zeitschrift für Elektrochemie, Berichte der Bunsengesellschaft für physikalische Chemie . John Wiley & Sons,, 1954-01 . Roč. 58, čís. 1, s. 25–39. DOI 10.1002/bbpc.19540580105. (německy)
- ↑ SLOAN, E. Dendy; KOH, Carolyn A. Clathrate hydrates of natural gases. Boca Raton, FL: CRC Press, 2007. ISBN 9780849390784. (anglicky)
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.
Antény
Chemické zdroje elektriny
Chladenie v elektrotechnike
Elektrická sústava automobilu
Elektrická trakcia
Elektrické prístroje
Elektrické súčiastky
Elektrické spotrebiče
Elektrické stroje
Čítanie (elektrotechnika)
Činný výkon
Štatistická dynamika
Živý vodič
Admitancia
Antiparalelné zapojenie
Asynchrónny motor
Blúdivý prúd
Bočník (elektrotechnika)
Diak (polovodičový prvok)
Displej s kvapalnými kryštálmi
Elektrická inštalácia
Elektrická rezonancia
Elektrická sila
Elektrická vodivosť
Elektrické zariadenie
Elektrický obvod
Elektrický zvonec
Elektroenergetika
Elektromer
Elektrometer
Elektromobil
Elektromotor
Elektromotorické napätie
Elektrotechnický náučný slovník
Elektrotechnika
Elektrotechnológia
Fázor
Faradayova klietka
Frekvencia (fyzika)
Graetzov mostík
Impedancia
Indukčnosť
Induktancia
Istič
Izolácia (elektrotechnika)
Izolant
Jadro vodiča
Jednobran
Jednosmerný prúd
Joulovo teplo
Katóda
Koaxiálny kábel
Kompenzácia účinníka
Konduktometria
Konektor (elektrotechnika)
Korónový výboj
Lanko (elektrotechnika)
Leptanie
Logické hradlo
Magnetická susceptibilita
Magnetizácia (veličina)
Merný elektrický odpor
Mobilné zariadenie
Napájací zdroj
Napäťový chránič
Napäťový násobič
Nortonova veta
Odpínač
Odpojovač
OLED
Olovený akumulátor
Paralelné zapojenie
Peltierov článok
Plošná hustota elektrického prúdu
Poistka (elektrotechnika)
Posuvný prúd
Prúdový chránič
Prenosové médium
Prieletový klystrón
Primárny elektrochemický článok
Reaktancia
Rekuperácia (dopravný prostriedok)
Relé
Reproduktorová výhybka
Rezistancia
Rozhranie (interface)
Sériové zapojenie
Seebeckov jav
Sekundárny elektrochemický článok
Settopbox
Skrat
Sonar
Spínač
Spínaný zdroj
Straty v mikropásikových vedeniach
Striedavý prúd
Stupeň ochrany krytom
Svetelná výbojka
Symetrizačný člen
Technická normalizácia
Tepelné relé
Tepelne vodivostný detektor
Termočlánok
Théveninova veta
Transformátor
Transformátor s fázovou reguláciou
Trojfázová sústava
Tuhá fáza (elektronika)
Tyratrón
Usmerňovač (elektrotechnika)
Uzemnenie
Uzol (vodiče)
Vírivý prúd
Výbojka
Varistor
Ventilátor
Vodič (elektrotechnika)
Voltov stĺp
Vstavaný systém
Zásuvka (elektrotechnika)
Zdroj (elektrotechnika)
Zisk antény
Text je dostupný za podmienok Creative
Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších
podmienok.
Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky
použitia.
www.astronomia.sk | www.biologia.sk | www.botanika.sk | www.dejiny.sk | www.economy.sk | www.elektrotechnika.sk | www.estetika.sk | www.farmakologia.sk | www.filozofia.sk | Fyzika | www.futurologia.sk | www.genetika.sk | www.chemia.sk | www.lingvistika.sk | www.politologia.sk | www.psychologia.sk | www.sexuologia.sk | www.sociologia.sk | www.veda.sk I www.zoologia.sk