Clathrate 란 무엇입니까?

클라 트레이 트는 다른 물질의 분자가 물 분자로 구성된 우리와 같은 구조 내에 갇히는 일종의 수화물 또는 물 화합물입니다. 포획 된 분자는 보통 상압 및 온도에서 가스이다. Clathrates는 일반적으로 고압 및 저온에서 형성되는 얼음 같은 고체입니다. 가장 잘 알려져 있고 가장 많이 연구 된 것 중에는 세계 여러 지역의 해저 아래에 큰 침전물로 자연적으로 발생하는 메탄 수화물이 있습니다. 이들은 잠재적 인 에너지 원일 수 있지만, 지구 온난화에 의해 유발 될 수있는 다량의 클라스 레이트 메탄의 갑작스런 방출이 재앙이 될 수 있다는 우려도있다.

대부분의 clathrates의 기본 단위는 12 개의 오각면을 형성하도록 배열 된 20 개의 물 분자로 구성된 십이 면체이며, "게스트 분자"가 차지할 수있는 중공 중심을 가지고 있습니다. 구조는 본질적으로 물 분자 사이의 수소 결합에 의해 함께 유지됩니다. 게스트 분자에 의해 안정화됩니다. 이십이 면체는 이용 가능한 모든 공간을 채우기 위해 함께 포장 될 수 없기 때문에, 다른 다면체 형태도 발생하여 격자가 형성된다. 케이지 모양의 이러한 변화와 모든 케이지가 반드시 채워져있는 것은 아니기 때문에 clathrates에 정확한 화학식을 줄 수는 없습니다. 클라 트레이 트 게스트 분자는 탄화수소 가스, 예컨대 메탄 또는 에탄, 산소, 질소 및 이산화탄소 일 수있다.

메탄 하이드레이트는 가장 관심을 끈 클라 트레이 트 화합물이다. 이 화합물은 모든 대륙의 가장자리 주변과 시베리아와 알래스카의 영구 동토층의 다양한 위치에서 대량으로 발생합니다. 이 매장량은 알려진 석탄, 석유 및 천연 가스 매장량을 훨씬 능가하는 지구상에서 가장 많은 탄화수소 매장량을 구성하는 것으로 추정되었습니다. 이들은 해저 표면 바로 아래 또는 온도가 충분히 낮은 육지의 혐기성 조건에서 미생물 활동에 의해 생성 된 메탄으로 생성 된 것으로 생각됩니다. 열대 지역에서도 해저 온도는 clathrate 형성에 충분할 정도로 낮아서 압력이 빙점보다 몇도 높아질 수 있습니다.

이 퇴적물에 저장된 대량의 메탄을 감안할 때, 이들은 잠재적 인 천연 가스 공급원으로 간주되었습니다. 그러나 추출 과정에서 비경제적인 결과를 초래하는 심각한 기술적 어려움이있을 수 있습니다. 소비에트 연방은 1960 년대와 1970 년대에 시베리아 영구 동토층의 침전물에서 가스를 추출하는 데 실패했습니다. 또한 포획 된 가스를 방출하는데 사용 된 방법이 침착 물을 불안정화시켜 침강 및 산사태로 이어질 수 있다는 우려가있다.

clathrate 예금은 거대한 미개발 에너지 자원을 나타낼 수 있지만 심각한 위험을 초래할 수도 있습니다. 그들은 발생하는 온도와 압력 조건 밖에서는 안정적이지 않으며 지구 온난화로 인해 불안정해질 수 있습니다. 이것은 두 가지 위협을 제기합니다.

첫째, 대륙 가장자리에서 퇴적물과 혼합 된 클라스 레이트 얼음이 녹 으면 막대한 산사태와 결과적인 쓰나미가 발생할 수 있습니다. 비교적 최근의 지질 학적 과거로부터 이것이 노르웨이 해안에서 일어난 일이 있다는 증거가있다. 둘째로, 메탄은 이산화탄소보다 대기의 열을 훨씬 더 많이 포획하는 강력한 "온실"가스입니다. 대량의이 가스가 갑자기 방출되면 지구 온난화가 가속화 될 수 있으며, 이로 인해 더 불안정해질 수 있습니다. 다시 말하지만, 이것이 자연적 과정을 통해 과거에 일어날 수 있다는 지질 학적 증거가 있으며, 2011 년 현재 영구 동토층 퇴적물의 메탄 수화물에 대한 우려가있다.