Новости химической науки > Раскадровка образования клатратов метана

Исследователи из США получили новую информацию об особенностях образования богатых метаном клатратов, обнаруживаемых в глубине океана. Работа также может позволить осуществить разработку систем контроля образования клатратов.

Исследователи смоделировали молекулярную динамику нуклеации и роста гидрата метана. (Рисунок из Science, 2009, DOI: 10.1126/science.1174010)

Клатраты (гидраты газов) могут образоваться тогда, когда вода принимает кристаллическое строение, отличное от кристаллического строения льда – атомы водорода и кислорода образуют «клетки», которые могут захватывать молекулы гостей, например, метана.

Новое исследование, предпринятое исследователями из Колорадо, было основано на компьютерном моделировании, позволившем предсказать особенности нуклеации и роста гидратов метана в первые микросекунды образования. Исследователям удалось сократить время смоделированных процессов на два порядка по сравнению с уже существующими моделями.

Амаде Сум (Amadeu Sum), принимавший участие в исследовании, отмечает, что результаты весьма интересны – любопытно поведение метана, проявляющееся при образовании первых зародышей клатратов.

Расчеты исследователей из Колорадо показывают, что самоорганизация молекул воды приводит к тому, что пять молекул воды образуют устойчивый цикл, метан связывается с молекулами воды, расположенными в противоположных концах цикла. Затем, система организуется с образованием клеток небольшого размера, каждая из которых состоит из 12 пятиугольников и содержит молекулу метана в центре. Эти первичные клетки, в свою очередь, образуют кристаллы клатратов.

Источник: Science, 2009, DOI: 10.1126/science.1174010

метки статьи: #квантовая химия, #физическая химия