Kanadalılar bütün formalarında buzla yaxından tanış olduqlarını düşünə bilərlər, lakin çoxunun heç vaxt eşitmədiyi bir növ var. Klatrat hidratlar, içərisində digər qazları və ya mayeləri tuta bilən kiçik kristal buz qəfəsləridir.

Bu hidratlar təbii qaz boru kəmərlərində əmələ gələ bilər və xətti bağladıqda partlayışa səbəb ola bilər. 2010-cu ildə Meksika körfəzində BP Deepwater Horizon fəlakəti hidratların əmələ gəlməsi nəticəsində baş verib, Kanadanın Material Elmləri üzrə Tədqiqat Başçısı və Saskaçevan Universitetinin (ABŞ) Fizika və Mühəndislik Fizikası Departamentinin professoru Con Tse deyir.

Tse və onun həmkarlarının “bu birləşmənin necə əmələ gəldiyini, qaz və suyun bir-biri ilə necə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu daha çox anlamaq istəmələrinin” səbəblərindən biri də budur.

Hidratları əmələ gətirən reaksiyalar çox tez baş verdiyi üçün tədqiqatçılar həm onları yavaşlatmaq, həm də onların davam etdiyini müşahidə etmək üçün bir yola ehtiyac duydular. Beləliklə, Tse su və tetrahidrofuran (THF) adlı kimyəvi maddənin qarışığını vakuumda -263°C-yə qədər soyudub, sonra qarışığı yavaş-yavaş qızdırarkən molekulların necə hərəkət etdiyini və formasını dəyişməsini izləmək üçün ABŞ-dakı Kanada İşıq Mənbəsinin güclü rentgen şüalarından istifadə edib.

Tse müəyyən etdi ki, temperatur yüksəldikcə THF ayrılıb kristallar əmələ gətirir, donmuş su isə kristal olmayan formada qalır. Sonra -163°C ətrafında THF qəfildən əridi və su ilə qarışaraq klatrat hidratları, içərisində THF-nin tutulduğu kristal buz qəfəslərini əmələ gətirdi. Əsər The Journal of Physical Chemistry Letters jurnalında dərc olunub .

Hidratların necə davranması haqqında daha çox başa düşmək boru kəməri partlayışlarından qorunmaqdan başqa bir çox fərqli praktik tətbiqlərə gətirib çıxara bilər. Onlar həmçinin təbii qazın nəqli və saxlanmasında istifadə edilə bilər – bir kub fut hidrat 150 kub fut qaz saxlaya bilər – və ya karbon tutma və saxlama layihələri üçün. Tse ümid edir ki, onun fundamental elmi işindən daha çox tətbiq düşüncəli mühəndislər faydalı yeni texnologiyalar hazırlamaq üçün istifadə edəcəklər.

Tse deyir: “Elmdə hər şey körpə addımlardır”. “Biz idealist şərtlərlə başlayırıq və praktiki sonlara doğru gedirik. Kimsə hidratların necə əmələ gəldiyinə dair fundamental biliklərə əsaslanan ağıllı bir fikirlə bunu qəbul edə bilər.”

Ətraflı məlumat: Robert PC Bauer və digərləri, Tetrahidrofuran/Su Qarışıqlarında Hidrat əmələ gəlməsi proseslərinin yerində həll olunan temperaturda Sinxrotron rentgen difraksiyası və infraqırmızı spektroskopiya, Fiziki kimya məktubları jurnalı (2025). DOI: 10.1021/acs.jpclett.5c00576

Jurnal məlumatı: Fiziki Kimya Məktubları Jurnalı 

Kanada İşıq Mənbəsi tərəfindən təmin edilmişdir