Химики открыли новую форму льда

Международная группа ученых из России, Китая и США описала новую форму льда. Он способен существовать при комнатной температуре и относительно низком давлении. Научная работа была опубликована в журнале Physical Review Letters.

Подавляющая часть природного газа в недрах Земли находится в твердом состоянии – в виде газовых гидратов льда с молекулами ксенона, хлора, диоксида углерода или метана. Структура гидратов часто отличается от структуры чистого льда.

Ученые выяснили, что в форме гидрата можно и хранить, и транспортировать водород. Этот газ является экологически чистым топливом, но содержать его в чистом виде рискованно из-за его взрывоопасности, да и плотность даже сжатого водорода слишком мала, поэтому специалисты ищут экономически рентабельные способы хранения газа.

Ранее ученые уже создали гидрат, где на одну молекулу воды приходилось две молекулы кислорода, но это вещество требовало давления свыше 380 тысяч атмосфер. Новый вариант гораздо проще в эксплуатации.

«Наша новая статья посвящена гидратам, которые содержат меньше водорода, но зато и существовать могут при гораздо более низком давлении», – заявил один из авторов статьи, профессор Артем Оганов.

По словам ученых, при низком давлении в гидратах образуются полости, в каждой из которых находится по молекуле водорода. При повышении давления структура уплотняется, и количество водорода растет.

Кристаллическая структура гидратов водорода сильно зависит от давления. При низком давлении он имеет большие полости, которые напоминают китайские фонарики. В каждом из них размещается одна молекула водорода. По мере повышения давления структура становится более плотной, водорода в кристаллическую решетку встраивается все больше, но количество его степеней свободы уменьшается.



Фото: pixabay.com