Selbsterhaltung und Stabilität von Methanhydraten in Gegenwart von NaCl
Gashydrate, Feststoffe, der aus einem Ensemble von Wasser- und Gasmolekülen unter geeigneten thermodynamischen Bedingungen entstehen, sind in Meeres- und Permafrostschichten vorhanden. Die Fähigkeit von Methanhydraten, außerhalb ihrer Standard-Stabilitätszone zu existieren, ist in vielerlei Hinsicht von entscheidender Bedeutung, wie z.B. ihr Nutzen bei der Gasspeicherung und -beförderung, hydratbezogene Klimaänderungen und Gasspeicher auf dem Planeten. Eine systematische in scientific reports publizierte Studie der indischen Forscher Pinnelli S. R. Prasad und Burla Sai Kiran über die Stabilität von Methanhydraten zeigt, dass die Gasaufnahme um etwa 10% sinkt, wenn der Salzgehalt auf 5,0 Gewichtsprozente erhöht wird.
Die Hydratbildungskinetik ist in einem System mit höherem Salzgehalt relativ langsam. Das Selbsterhaltungs-Ttemperaturfenster für Hydratsysteme mit 1,5, 3 und 5 Gewichtsprozenten Salz verlagerte sich drastisch auf eine niedrigere Temperatur (252 K), während es für NaCl 0,0 und 0,5 Gew.-% bei etwa 270 K blieb. Basierend auf Pulverröntgenbeugung und Mikro-Raman-Spektroskopie-Studien wurde neben den üblichen Hydrat- und Eisphasen auch das Vorhandensein der Hydrohalogenitphase (NaCl•2H2O) identifiziert. Das eutektische Schmelzen dieser Mischung ist für die Verschiebung der Hydratstabilität auf 252 K verantwortlich. Eine systematische Gitterausdehnung der kubischen Phase bewirkt die Interaktion zwischen NaCl und Wassermolekülen von Hydratkäfigen. …
->Quelle und weiterlesen:
- nature.com/s41598-019-42336-1
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