Исследования структурных особенностей газогидратных фаз в системах вода-легколетучий компонент в условиях высоких давлений

• Автор: Курносов, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Общие представления о клатратных соединениях

1.2 Гидратные соединения включения

1.2.1 Клатратные гидраты

1.2.2 Полуклатратные гидраты

1.3 История химии клатратных гидратов

1.4 Структуры гидратных соединений включения

1.4.1 Общие особенности, типы полостей

1.4.2 Структуры клатратных гидратов

1.4.3 Структуры полуклатратных гидратов

1.4.4 Другие соединения с тетраэдрическими узлами
каркаса
1.5 Влияние размеров молекулы гостя на структуру гидрата при атмосферном давлении и стабильность. Стехиометрия клатратных гидратов
1.6 Фазовые диаграммы и поведение под давлением типичных систем с образованием клатратных гидратов
1.6.1 Системы с гидратом низкого давления КС-П с вакантными малыми полостями
1.6.2 Системы с гостем, способном растворяться во льду (водород - вода, неон - вода, гелий - вода)
1.6.3 Системы Аг, N2, Кг- Н20
1.6.4. Системы с гидратом низкого давления КС
(Хе-, С2Нб- СН4~, СОг-, сус1о-С3Нг-Н20)
1.6.5 Влияние давления на кривые плавления клатратных гидратов

1.6.6 Состояние структурных исследований клатратных гидратов при высоких давлениях к моменту начала данной работы
1.7 Обзор методов исследования при высоких давлениях. Выбор методов исследования
1.8 Выбор объектов исследования
1.8.1. Обоснование выбора
1.8.2 Система тетрагидрофуран - вода
1.8.3. Система аргон - вода
1.8.4 Система гексафторид серы - вода
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Оборудование
2.1.1 Аппарат высокого давления с алмазными наковальнями
2.1.2 Аппарат высокого давления для рентгеновской порошковой дифрактометрии
2.1.3 Аппарат высокого давления для нейтронной порошковой дифрактометрии
2.1.4 Приборы
2.2 Реактивы
2.3 Методики
2.3.1 Исследование гидратов ТГФ в аппарате с алмазными наковальнями
2.3.2 Исследование гидратов 8Е6 в аппарате с алмазными наковальнями
2.3.3 Исследование гидратов БЕб в аппарате для порошковой рентгеновской дифрактометрии
2.3.3 Исследование гидратов аргона в аппарате для нейтронной порошковой дифрактометрии
2.3.4 Исследование гидратов БЬб в аппарате для нейтронной порошковой дифрактометрии

3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
ЗЛ Система тетрагидрофуран - вода
ЗЛЛ Исследование спектров КР фаз высокого давления
образующихся в системе тетрагидрофуран - вода
ЗЛ.2. Исследование фазовой диаграммы системы с помощью методов спектроскопии КР и оптической микроскопии в аппарате высокого давления с алмазными наковальнями. Предельное давление стабильности гидратов
3.1.3 Исследование гидратной фазы Ь3 в системе ТГФ(П8) - Б20 методом порошковой нейтронной дифрактометрии. Расшифровка структуры по порошковым данным
3.2 Система аргон - вода
3.2.1 Исследование гидратных фаз высокого давления методом порошковой нейтронной дифрактометрии. Обнаружение фазы с неизвестным ранее структурным типом
3.3 Система гексафторид серы - вода
3.3.1 Исследование фаз высокого давления методом порошковой дифрактометрии с использованием синхротронного излучения
3.3.2 Исследование фаз высокого давления методом порошковой нейтронной дифрактометрии. Уточнение степени заполнения полостей по порошковым данным
3.3.3 Исследование гидрата высокого давления с помощью спектроскопии КР. Предельное давление стабильности гидратов
3.4 Обсуждение результатов
3.4.1 Работы других групп исследователей по структурным исследованиям клатратных гидратов при высоких давлениях
3.4.2 Стехиометрия фаз высокого давления

гидратов, хотя исходя из обнаруженной метастабильной ветви и отмечалось, что в интервале 4.5 - 7.4 кбар весьма вероятно наличие еще одного гидрата. Относительно недавно были опубликованы данные по фазовой диаграмме рассматриваемой системе при давлениях до 30 кбар [81]. В цитируемой работе подтверждены результаты работы [80] новых гидратов при давлениях выше 15 кбар не обнаружено. Таким образом, при исследовании фазовой диаграммы в системе аргон - вода надежно установлено существование трех гидратов, существование еще одного находитлось под вопросом. Клатратная природа всех гидратов, образующихся в данной системе не вызывает сомнения, однако к началу нашей работы была исследована только структура гидрата существующего при атмосферном давлении - КС-П [102].
Р, кбар
Рисунок 1.12 Фазовая диаграмма системы аргон - вода в интервале давлений 1бар - 30 кбар.