Газовые гидраты при высоких давлениях - стехиометрия и структура

• Автор: Огиенко, Андрей Геннадьевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 116 с. : ил.

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Общие представления о клатратных соединениях

1.2. Клатратные гидраты

1.3. Структуры клатратных гидратов

1.3.1. Общие особенности, типы полостей

1.3.2. Структуры клатратных I идратов

1.3.2.1 Структуры гидратов низкою давления

1.3.2.2 Структуры I идратов высокою давления

1.3.3. Влияние размеров и формы молекулы юстя на структуру гидрата при атмосферном давлении и стабильность. Стехиометрия клатратных гидратов

1.5 Фазовые диаграммы систем с клагратообразованием

1.5.1 Системы с I остем, способным растворяться во льду

1.5.2 Системы Аг, N2-1ЬО
1.5.3 Системы с гидратом низкого давления КС
1.5.4 Системы с гидратом низкого давления КС-П с вакантными малыми полостями
1.5.5 Влияние давления на кривые плавления клатратных гидратов
1.5.6 Эффект «самоконсервации» газовых гидратов
1.6 Обзор методов исследования клатратных гидратов высокого давления
1.6.1 Исследование фаз высокого давления с применением метода закалки
1.6.2 Исследование объемных изменений при фазовых превращениях в системах с шдратообразованием
Глава 2. Экспериментальная часть.
2.1 Исследование пщратообразования в системах этан-вода и у! лскислый газ-вода в аппарате высокого давления
для нейтронной порошковой дифрактометрии
2.2 Определение стехиометрии закаленных гидратов
2.3 Исследование закаленных гидратов артна, мегана и ацетона методом порошковой рентгеновской дифракции
2.4 Исследования в аппарате высокого давления с алмазными наковальнями
2.4.1 Спектроскопические исследования системы этан-вода
2.4.2 Дифракционные исследования систем этан-вода и углекислый газ-вода
2.5 Исследование объемных изменений на линии трехфазною равновесия I идрат 1- гидрат 2 - газ при высоких давлениях в системах арюн-вода и метан-вода
Глава 3. Результаты и обсуждение.
3.1 Исследование закаленных гидратов высокого давления
3.1.1. Исследование стехиометрии закаленных [ идратов аргона и метана высокого давления
2.5.1 Дифракционные исследования закаленных гидратов
3.1.2.1. Гидраты в системах ар! он-вода и метан-вода
3.1.2.2. Г идраты в системе ацетон-вода
3.2 Система этан
3.2.1 Исследование I идратных фаз высокого давления методом порошковой нейтронной и рентгеновской дифракции
3.2.2 Исследование фазовой диаграммы системы с помощью методов спектроскопии КР и оптической микроскопии
в аппарате высокою давления с алмазными наковальнями. Предельное давление стабильности гидратов
3.3 Система диоксид углерода
3.3.1 Исследования I идратных фаз высокого давления методами порошковой нейтронной и рентюновской дифракции
3.4 Исследование объемных изменений на линии трехфазного равновесия гидрат 1- гидрат 2 - газ при высоких давлениях
3.4.1 Исследование объемных изменений при превращениях

I идратов в системе метаи-вода
3.4.2 Исследование объемных изменений при превращениях гидратов в системе ар! он-вода
Выводы
Список литературы

2.5. Исследование объемных изменений на линии трехфазного равновесия гидрат 1- гидрат 2 - газ при высоких давлениях в системах аргон-вода и метан-вода.
Для исследования объемных изменений, сопутствующих твердофазным превращениям гидратов в системах арюн-вода и меган-вода при высоком давлении использовалась прецизионная РУТ - установка высокого давления. Конструкция установки, разработанной авторами работы [107], показана на рис. 2.9. Начальное давление в аппарате (около 100 МПа) создается при помощи компрессора-мультипликатора, затем поднимается до требуемого при помощи пресса. Максимальное рабочее давление 1.5 ГПа. Давление измерялось манганиновым манометром с точностью не хуже 4 МПа в диапазоне давлений до 1000 МПа.
При исследовании системы аргон-вода в аппарат, охлажденный до 263 К, помещали мелко растертый лед (1.5-1.7 г.), полученный распылением дистиллированной воды из пульверизатора в емкость с жидким азотом и слегка уплотняли в канале аппарата. Затем рабочий объем аппарата промывали аргоном, устанавливали начальное давление (около 60 МПа) и выдерживали при этом давлении около 5 часов; по мере снижения давления за счет образования гидрата, компрессом давление поднимали до начально установленного (грубо). В течение этого времени температура поддерживалась в интервале 263-268 К. Затем при помощи пресса поднимали давление примерно до достижения начального давления эксперимента (примерно до 1.2 ГПа в случае гидрата аргона РС- II и примерно 0.8 ГПа в случае гидрата аргона ТС-1У. Для установления равновесия, аппарат выдерживался от 2 до 6 дней при комнатной температуре.
При исследовании системы метан-вода в аппарат, охлажденный до 263 К, помещали мелко растертый лед (1.5-1.7 г.), полученный распылением дистиллированной воды из пульверизатора в емкость с жидким азотом и слегка уплотняли в канале аппарата. Затем рабочий объем аппарата промывали метаном, устанавливали начальное давление (около 60 МПа) и выдерживали при этом давлении около 5 часов; по мере снижения давления за счет образования гидрата, компрессом давление поднимали до начально установленною (грубо).